[发明专利]一种包覆型无机盐陶瓷基复合相变储能材料的制备方法

摘要

本发明公开了一种包覆型无机盐陶瓷基复合相变储能材料的制备方法，属于储能材料制备领域。本发明以正硅酸乙酯制备无机粘连剂，用其粘接纳米二氧化硅和硫酸钾粉体，压坯烧结，再用聚合物对其进行包覆，从而得到包覆型无机盐陶瓷基复合相变储能材料的制备方法。本发明通过将显热材料和变相材料结合，并利用正硅酸乙酯制备无机粘连剂，保证了胚体的强度，另外选用石英砂作为包覆型无机盐陶瓷基复合相变储能材料的首选之材，具有较大的比热容和热导率，在长期高温环境下对于容器也不会产生腐蚀，最终使得制得的包覆型无机盐陶瓷基复合相变储能材料储热密度大、蓄（释）热过程易于控制且传热效果强、化学稳定性好。

主权项

一种包覆型无机盐陶瓷基复合相变储能材料的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：（1）量取300～400mL质量浓度为80%乙醇溶液装入带有搅拌器、滴液漏斗和温度计的三口烧瓶中，将烧瓶移入水浴锅，加热升温至35～45℃，启动搅拌器以300～400r/min的转速开始搅拌，在搅拌的过程中通过滴液漏斗逐滴滴加100～200mL正硅酸乙酯，控制滴加速度使其20～30min内滴加完毕；（2）滴加完毕后，继续保温搅拌10～20min，用浓度为0.5mol/L的盐酸溶液调节混合液pH至2～3，移出水浴锅，持续搅拌水解至混合液达到室温为止，得到无机粘接剂，备用；（3）将过200目标准筛的二氧化硅粉末和过350目标准筛的硫酸钾粉体先放入烘箱在105～110℃下干燥3～4h，再将干燥后的二氧化硅和硫酸钾粉末按质量比为3:2进行配料，放入行星球磨机中以200～300r/min的速率干磨混料10～20min；（4）将上述得到的混料倒入陶瓷罐中，加入混料总质量10～15%的备用无机粘接剂，用搅拌棒继续搅拌充分混料，直至混料均匀后，将其倒入直径为2～3cm，高为1～2cm的圆柱形不锈钢模具中，用压制机以40～50MPa的压力进行压制，其中合模速率为1～2mm/min，压模时间为10～20min，得到压模坯体；所述无机粘接剂为硅酸盐、磷酸盐、氧化物中任一种；（5）将得到的压模坯体于50～80℃下，保温干燥2～3h后移入马弗炉中，先以5℃/min的速率程序升温至300～350℃保温烧结5～15min后，再以10℃/min的速率升温至500～600℃，继续煅烧1～2h后脱模，得到无机盐陶瓷基相变材料；（6）将200～300mL甲基丙烯酸甲酯溶于500～600mL丙酮中，放入超声分散仪超声分散30～40min后制得混合液，按固液比为1:3将上述制得的无机盐陶瓷基相变材料浸入混合液中，继续添加40～50g丙烯酸乙酯，水浴升温至80～90℃，保温聚合反应4～5h，使聚合物包覆在相变材料表面，过滤后将带有包覆层的相变材料放入105～110℃烘箱干燥至恒重，即得一种包覆型无机盐陶瓷基复合相变储能材料。