专利名称：一种多孔复合无机相变材料的制备方法
技术领域：
本发明属于建筑材料领域，具体涉及一种多孔物质复合无机相变材料的制备方法。
背景技术：
相变材料在能量存储与利用方面具有广泛的应用。无机水合盐类材料是一类重要的常温
相变材料，由于其与室温接近，因而具有广阔的应用前景,尽管结晶水合盐提供了从o'c至
10(TC熔点的近70种可供选择的PCM，且价格便宜、体积储热密度大、溶解热大、导热系数 大、中性，但由于它对建筑材料的耐久性造成了巨大的影响。关于水合盐类相变材料的改性 研究，国内外已有大量研究报道，并有大量文献
这些文献中的主要技术内容为
水合盐类相变材料的制备技术，为了控制相变材料的过冷与析晶等问题，通常加入与
其类似的物质，或成核剂、或防相分离剂等；结晶水合盐普遍存在的主要问题是过冷和析晶。 相变过程中，当物质冷却到凝固点时并不结晶，而需冷却到凝固点以下才开始结晶的现象称 为"过冷"。过冷是由结晶水合盐较差的成核性能所引起的，解决的办法是添加成核剂或采 用所谓"冷指"法，即保持部分固态相变材料不融化，使之成为成核剂。析晶是当结晶水合 盐加热到熔点以上温度时，产生的盐不能完全溶解于水中而沉淀于容器底部的现象。析晶会 使结晶水合盐在加热一冷却过程中发生相分离，蓄热性能随之下降。解决的办法一般有加 增稠剂；加晶体结构改变剂；盛装相变材料的容器采用薄层结构；在冷却过程中摇晃或搅动。 水合盐类相变材料主要应用于多孔材料吸附，如利用多孔混凝土吸附Na2S04*10H20 制备相变材料建筑材料等。
但分析前人的研究成果发现，水合盐类相变材料的热稳定技术虽有大量研究，但在改善 其热稳定性的同时，加入其它物质降低了相变材料的相变焓，而采用的多孔材料吸附往往很 难解决其耐久性问题，这些问题大大限制了水合盐类相变材料的推广应用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种多孔复合无机相变材料的制备方法，该方法制备的相变材料 具有热稳定性好、成本低廉的特点，该方法工艺简单。
为了实现上述目的，本发明的技术方案是 一种多孔复合无机相变材料的制备方法，其 特征在于它包括如下步骤
1) 按水合盐类相变材料多孔材料孔封闭剂的质量比=10-15: 5-10: 1，选取水合 盐类相变材料、多孔材料和孔封闭剂，备用；其中，水合盐类相变材料为具有水合盐类晶 体的无机物质，多孔材料为在1-1000纳米尺度范围具有微孔的多孔材料，孔封闭剂为以硅铝 质为主的无机材料或有机成膜类材料；
2) 将水合盐类相变材料加入水中制成饱和溶液，然后加入到多孔材料中搅拌、陈化12-48h，加入孔封闭剂进行充分搅拌4-8h，风干、破碎，即得多孔复合无机相变材料产品。 所述的水合盐类相变材料为Na2S04 '10仏0、 CaCl2 *6H20、 Na2HP04 '61120或NaOAc 3H20等。
所述的多孔材料为伊利石、蒙脱石或膨胀珍珠岩等具有多孔性质的物质。
所述的孔封闭剂为水玻璃或小分子纤维素醚等。
本发明的有益效果是
1) 采用多孔材料对水合盐类相变材料进行吸附，同时用孔封闭剂进行封闭可防止相变 材料的析晶问题发生，有利于保持材料体系的热稳定性；
2) 采用的多孔材料与水合盐类相变材料具有化学"惰性"，不会发生反应而降低其化学 稳定性；
3) 采用的孔封闭剂可与多孔材料表面形成具有一定强度的物质，而不会进入多孔材料 层间。
4) 、与其他无机水合盐类相变材料相比，可以解决其热稳定性问题，对于此类相变材料 的规模化利用提供了可能；
5) 、由于采用多孔材料+孔封闭剂的复合系统，避免了采用防过冷剂和防成核剂造成的 热学性能降低的可能；
6) 、由于本发明相变材料具有稳定的外形，减少了相变材料的封装技术，同时解决了材 料与其它建筑材料的相容性问题；
7) 、本相变材料制备工艺简单，成本较低。
本发明具有既解决了相变材料的稳定性问题，同时又解决了相变材料与其他建筑材料的 相容性问题，且工艺简单、成本低廉的优点。
具体实施例方式
为了更好地理解本发明，下面结合实施例进一步阐明本发明的内容，但本发明的内容不 仅仅局限于下面的实施例。 实施例1:
一种多孔复合无机相变材料的制备方法，它包括如下步骤
1) 按水合盐类相变材料多孔材料孔封闭剂的质量比=15: 10: 1，选取水合盐类 相变材料、多孔材料和孔封闭剂，备用；其中，水合盐类相变材料为Na2S04 10H20;多孔 材料为在1-1000纳米尺度范围的蒙脱石(河南信阳，膨胀倍数18 — 30，含水量《10%);孔 封闭剂为模数M。在1. 5-2. 0之间，体系中NaO和Si02的质量百分比应分别大于4. 5%和9. 5% 的水玻璃；
2) 将水合盐类相变材料加入水中在4CTC下制成饱和溶液，然后加入到多孔材料中搅拌 l-5h，密封陈化12-48h，加入孔封闭剂进行充分搅拌4-8h，风干、破碎，即得多孔复合无 机相变材料产品。
所制得的多孔复合无机相变材料经测试，其相变温度为32-75°C，相变烚1088kJ/kg， 经热力学循环，其热稳定性满足实际使用要求。实施例2:
一种多孔复合无机相变材料的制备方法，它包括如下步骤
1) 按水合盐类相变材料多孔材料孔封闭剂的质量比=15: 10: 1，选取水合盐类
相变材料、多孔材料和孔封闭剂，备用；其中，水合盐类相变材料为NaOAc* 3H20;多孔材 料为在1-1000纳米尺度范围的伊利石(河南信阳，膨胀倍数25 — 30，含水量《10%);孔封 闭剂为模数M,'在1. 5-2. 0之间，体系中NaO和Si02的质量百分比应分别大于4. 5%和9. 5%的 水玻璃；
2) 将水合盐类相变材料加入水中在25'C下制成饱和溶液，然后加入到多孔材料中搅拌 l-5h，密封陈化12-48h，加入孔封闭剂进行充分搅拌4-8h，风干、破碎，即得多孔复合无 机相变材料产品。
实施例3:
一种多孔复合无机相变材料的制备方法，它包括如下步骤
1) 按水合盐类相变材料多孔材料孔封闭剂的质量比=10: 5: 1，选取水合盐类相 变材料、多孔材料和孔封闭剂，备用；其中，水合盐类相变材料为Na2S04 10H20，多孔材料 为伊利石(河南信阳，膨胀倍数25 — 30，含水量《10%)，孔封闭剂为水玻璃；
2) 将水合盐类相变材料加入水中在25'C下制成饱和溶液，然后加入到多孔材料中搅拌
lh、陈化12h，加入孔封闭剂进行充分搅袢4h，风干、破碎，即得多孔复合无机相变材料产 o
叫o
实施例4:
一种多孔复合无机相变材料的制备方法，它包括如下步骤
1) 按水合盐类相变材料多孔材料孔封闭剂的质量比=12: 8: 1，选取水合盐类相 变材料、多孔材料和孔封闭剂，备用；其中，水合盐类相变材料为CaCl2 6H20 ，多孔材料 为膨胀珍珠岩(河南信阳， 一等品)，孔封闭剂为市售小分子纤维素醚；
2) 将水合盐类相变材料加入水中制成饱和溶液，然后加入到多孔材料中搅拌2h、陈化 24h，加入孔封闭剂进行充分搅拌5h，风干、破碎，即得多孔复合无机相变材料产品。
实施例5:
一种多孔复合无机相变材料的制备方法，它包括如下步骤
1) 按水合盐类相变材料多孔材料孔封闭剂的质量比=15: 10: 1，选取水合盐类
相变材料、多孔材料和孔封闭剂，备用；其中，水合盐类相变材料为Na2HP04 6H20 ，多
孔材料为膨胀珍珠岩(河南信阳， 一等品)，孔封闭剂为市售小分子纤维素醚；
2) 将水合盐类相变材料加入水中制成饱和溶液，然后加入到多孔材料中搅拌5h、陈化 48h，加入孔封闭剂进行充分搅拌8h，风干、破碎，即得多孔复合无机相变材料产品。
权利要求
1.一种多孔复合无机相变材料的制备方法，其特征在于它包括如下步骤1)按水合盐类相变材料∶多孔材料∶孔封闭剂的质量比＝10-15∶5-10∶1，选取水合盐类相变材料、多孔材料和孔封闭剂，备用；其中，水合盐类相变材料为具有水合盐类晶体的无机物质，多孔材料为在1-1000纳米尺度范围具有微孔的多孔材料，孔封闭剂为以硅铝质为主的无机材料或有机成膜类材料；2)将水合盐类相变材料加入水中制成饱和溶液，然后加入到多孔材料中搅拌、陈化12-48h，加入孔封闭剂进行充分搅拌4-8h，风干、破碎，即得多孔复合无机相变材料产品。
2. 根据权利要求1所述的一种多孔复合无机相变材料的制备方法，其特征在于所述的水合盐类相变材料为Na2S04 10H20、 CaCl2 6H20、 Na2HP04 6H20或NaOAc 3H20。
3. 根据权利要求1所述的一种多孔复合无机相变材料的制备方法，其特征在于所述的 多孔材料为伊利石、蒙脱石或膨胀珍珠岩。
4. 根据权利要求1所述的一种多孔复合无机相变材料的制备方法，其特征在于所述的孔封闭剂为水玻璃或小分子纤维素醚。
全文摘要
本发明涉及一种多孔物质复合无机相变材料的制备方法。一种多孔复合无机相变材料的制备方法，其特征在于它包括如下步骤1)按水合盐类相变材料∶多孔材料∶孔封闭剂的质量比＝10-15∶5-10∶1，选取水合盐类相变材料、多孔材料和孔封闭剂，备用；其中，水合盐类相变材料为具有水合盐类晶体的无机物质，多孔材料为在1-1000纳米尺度范围具有微孔的多孔材料；2)将水合盐类相变材料加入水中制成饱和溶液，然后加入到多孔材料中搅拌、陈化12-48h，加入孔封闭剂进行充分搅拌4-8h，风干、破碎，即得多孔复合无机相变材料产品。本发明具有既解决了相变材料的稳定性问题，同时又解决了相变材料与其他建筑材料的相容性问题，且工艺简单、成本低廉的优点。
文档编号C09K5/06GK101294064SQ200810048159
公开日2008年10月29日 申请日期2008年6月24日 优先权日2008年6月24日
发明者琴 张, 朱艳超, 蹇守卫, 磊 金, 马保国 申请人:武汉理工大学