專利名稱：一種復(fù)合相變儲能材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于建筑材料領(lǐng)域，涉及一種利用稻殼灰制備的相變溫度為30°C左右的相變儲能材料及其制備方法。
背景技術(shù)：
我國建筑能耗約占全國總能耗的27. 8%。隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展以及人們生活水平的日益提高，人們對室內(nèi)環(huán)境舒適度的要求也越來越高，而將室溫維持在20°C 25°C是保持室內(nèi)環(huán)境舒適度的關(guān)鍵因素。為達(dá)到這一標(biāo)準(zhǔn)，人們通過利用空調(diào)和供暖系統(tǒng)來調(diào)節(jié)溫度，隨之會造成建筑能耗大幅度增加和能源消耗過快、環(huán)境污染加劇等問題。因此，如何通過節(jié)能、環(huán)保手段保持室內(nèi)環(huán)境的舒適度已經(jīng)成為建筑設(shè)計(jì)以及節(jié)能領(lǐng)域的熱點(diǎn)問題。在眾多的建筑節(jié)能方法中，外墻保溫和內(nèi)墻保溫建筑材料得到廣泛應(yīng)用，但保溫建筑材料雖然可以降低能量的消耗，但是材料本身的熱容量有限，不能充分將能量進(jìn)行儲存和利用，因而節(jié)能能力有限。而近年來新出現(xiàn)的相變儲能材料逐漸成為建筑節(jié)能的新寵， 若將相變材料吸附于多孔建筑材料中，可制備成相變儲能建筑材料，既具有相變材料的潛熱特性，又具有建筑材料的力學(xué)性能。現(xiàn)有的相變儲能材料種類少、成本高，且相變潛熱小、 熱穩(wěn)定性差，還帶有較強(qiáng)的腐蝕性，使其在建筑及生活領(lǐng)域難以推廣，因此成本低、工藝簡單、相變潛熱大、無毒無腐蝕性的高性能相變儲能材料開發(fā)已經(jīng)勢在必行。

發(fā)明內(nèi)容
為解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明的首要目的是充分利用稻殼灰的來源廣、成本低、環(huán)保和多孔性的優(yōu)點(diǎn)，提供一種以稻殼灰為骨料制備的復(fù)合相變儲能材料。該復(fù)合相變儲能材料生產(chǎn)成本低，具有相變潛熱大、性能穩(wěn)定、無毒無腐蝕性的優(yōu)點(diǎn)，相變溫度在30°C左右。本發(fā)明的又一目的是提供上述復(fù)合相變儲能材料的制備方法。本發(fā)明的目的通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)一種復(fù)合相變儲能材料，該材料由質(zhì)量百分比為50 70%的稻殼灰和質(zhì)量百分比為30 50%的相變材料制備而成，優(yōu)選由質(zhì)量百分比為50%稻殼灰和質(zhì)量百分比為50%的相變材料制備而成。所述稻殼灰為孔洞尺度在10 15 μ m，呈疏松蜂窩狀的稻殼灰，其比表面積約為 55X 104cm2/g。所述相變材料由質(zhì)量比為7 2 8 1的液體石蠟與52#固體石蠟，或質(zhì)量比為7 2 8 1的27#液體石蠟與52#固體石蠟混合制備而成。所述液體石蠟與52#固體石蠟的質(zhì)量比優(yōu)選為4 1 ；所述27#液體石蠟與52#固體石蠟的質(zhì)量比優(yōu)選為4:1。上述復(fù)合相變儲能材料的制備方法包括以下操作步驟(1)制備相變材料將所述質(zhì)量比的液體石蠟與固體石蠟在45 50°C下熱熔混合，直至完全熔化為液態(tài)，得到相變材料。(2)制備復(fù)合相變儲能材料在溫度為45 50°C的水浴中，將步驟(1)中的液態(tài)相變材料按所述質(zhì)量百分比加入稻殼灰中，同時(shí)不斷攪拌，至混合物呈均一液態(tài)，晃動燒杯有明顯液體流動痕跡。本發(fā)明的原理是本發(fā)明以稻殼灰作為相變儲能骨料，吸附用石蠟制備的相變材料制備得到一種高效節(jié)能的復(fù)合相變儲能材料。該材料材性優(yōu)異，稻殼灰內(nèi)外表面之間是一個夾層，夾層由縱橫交錯的板片構(gòu)成，呈疏松的蜂窩狀，含有大量孔洞，稻殼灰吸附了相變材料之后，仍遵循相變材料的變化規(guī)律。相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)及有益效果(1)本發(fā)明充分利用了稻殼灰，不僅大大降低了產(chǎn)品的成本，而且變廢為寶，實(shí)現(xiàn)了稻殼灰的資源綜合化利用。(2)制備的復(fù)合相變儲能材料相變溫度為觀 31°C，相變潛熱大于10KJ/Kg，無毒無腐蝕性，且相變過程可逆，由于其相變溫度正處于人體舒適溫度，若此相變材料用于墻材中，室內(nèi)溫度將會一直處于此水平，不會隨外界溫度變化而變化，從而減少制冷、供暖引起的建筑能耗。(3)該材料具有輕質(zhì)、節(jié)能保溫的特性，主要應(yīng)用于墻材中，可將其作為骨料制備墻板夾芯，或?qū)⑵渲苯訐饺牖炷?，可廣泛用于各種節(jié)能領(lǐng)域，十分符合當(dāng)今世界節(jié)能、節(jié)地、循環(huán)經(jīng)濟(jì)和低碳經(jīng)濟(jì)的產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向。


圖1為實(shí)施例1制備的復(fù)合相變儲能材料的DSC曲線。圖2為實(shí)施例2制備的復(fù)合相變儲能材料的DSC曲線。圖3為實(shí)施例3制備的復(fù)合相變儲能材料的DSC曲線。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例及附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的描述，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此。實(shí)施例1(1)制備相變材料稱取200g液體石蠟和50g 52#固體石蠟在45°C下熱熔混合， 直至完全熔化為液體狀態(tài)，得到相變材料。(2)制備復(fù)合相變儲能材料稱取250g稻殼灰，在溫度為45°C的水浴中，將步驟 (1)中的相變材料加入稻殼灰中，同時(shí)不斷攪拌，直至晃動燒杯有明顯液體流動痕跡。制得的復(fù)合相變儲能材料相變溫度為29. 40C，相變潛熱為14. 21KJ/Kg，圖1為所得復(fù)合相變儲能材料的DSC曲線圖，圖中曲線的拐點(diǎn)對應(yīng)的溫度即為所得材料的相變溫度，而水平線與曲線圍成的峰面積即為相變潛熱。實(shí)施例2(1)制備相變材料稱取200g 27#液體石蠟、50g 5 固體石蠟在50°C下熱熔混合，直至完全熔化為液體狀態(tài)，得到相變材料。(2)制備復(fù)合相變儲能材料稱取250g稻殼灰，在溫度為50°C的水浴中，將步驟 (1)中的相變材料加入稻殼灰中，同時(shí)不斷攪拌，直至晃動燒杯有明顯液體流動痕跡。制得的相變儲能材料相變溫度為30. 40C，相變潛熱為13. 54KJ/Kg,圖2為制得的復(fù)合相變儲能材料的DSC曲線。實(shí)施例3(1)制備相變材料稱取120g 27#液體石蠟、30g 52#固體石蠟在45°C下進(jìn)行熱熔混合，直至完全熔化為液體狀態(tài)，得到相變材料。(2)制備復(fù)合相變儲能材料稱取350g稻殼灰，在溫度為45°C的水浴中，將步驟 (1)中相變材料加入稻殼灰中，同時(shí)不斷攪拌，直至晃動燒杯有明顯液體流動痕跡。制得的相變儲能材料相變溫度為31. 0°C，相變潛熱為11. 28KJ/Kg,圖3為制得的復(fù)合相變儲能材料的DSC曲線。上述實(shí)施例為本發(fā)明較佳的實(shí)施方式，但本發(fā)明的實(shí)施方式并不受上述實(shí)施例的限制，其它的任何未背離本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化， 均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種復(fù)合相變儲能材料，其特征在于該材料由質(zhì)量百分比為50 70%的稻殼灰和質(zhì)量百分比為30 50%的相變材料制備而成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種復(fù)合相變儲能材料，其特征在于該材料由質(zhì)量百分比為50%的稻殼灰和質(zhì)量百分比為50%的相變材料制備而成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種復(fù)合相變儲能材料，其特征在于所述稻殼灰為孔洞尺度在10 15 μ m的稻殼灰。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種復(fù)合相變儲能材料，其特征在于所述相變材料由質(zhì)量比為7 2 8 1的液體石蠟與52#固體石蠟，或由質(zhì)量比為7 2 8 1的27#液體石蠟與52#固體石蠟混合制備而成。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種復(fù)合相變儲能材料，其特征在于所述液體石蠟與52# 固體石蠟的質(zhì)量比為4 1，所述27#液體石蠟與52#固體石蠟的質(zhì)量比為4 1。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種復(fù)合相變儲能材料的制備方法，其特征在于包括以下操作步驟(1)制備相變材料將所述質(zhì)量比的液體石蠟與固體石蠟在45 50°C下熱熔混合，直至完全熔化為液態(tài)，得到相變材料；(2)制備復(fù)合相變儲能材料在溫度為40 45°C的水浴中，將步驟⑴中的相變材料按所述質(zhì)量百分比加入稻殼灰中，同時(shí)不斷攪拌，至混合物呈均一液態(tài)，得到復(fù)合相變儲能材料。
全文摘要
本發(fā)明屬于建筑材料領(lǐng)域，涉及一種復(fù)合相變儲能材料及其制備方法，本發(fā)明以來源廣、成本低、環(huán)保和多孔性的稻殼灰為骨料，吸附用石蠟制備的相變材料后得到復(fù)合相變儲能材料，制備方法是將液體石蠟與固體石蠟熱熔混合后得到的質(zhì)量百分比為30～50％的相變材料加入質(zhì)量百分比為50～70％的稻殼灰中混合均勻后即得。該復(fù)合相變儲能材料的生產(chǎn)成本低，制備工藝簡單，材料具有相變潛熱大、性能穩(wěn)定、無毒無腐蝕性的優(yōu)點(diǎn)，相變溫度為28～31℃，相變潛熱大于10kJ/kg。
文檔編號C04B18/10GK102390948SQ201110244300
公開日2012年3月28日 申請日期2011年8月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月25日
發(fā)明者歐陽東 申請人:暨南大學(xué)