[發(fā)明專利]一種建筑節(jié)能相變儲(chǔ)能蜂窩板及制備方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201611154076.5
• 申請(qǐng)日: 2016-12-14
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108215351A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-06-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳瑤;高建民;嚴(yán)石;于海濤;孟楊
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京林業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): B32B3/12
• 分類號(hào): B32B3/12;B32B15/14;B32B15/20;B32B21/02;B32B7/12;B32B1/06;B32B37/08;B32B37/10;B32B37/12
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本發(fā)明公開(kāi)了一種建筑節(jié)能相變儲(chǔ)能蜂窩板及制備方法，該相變儲(chǔ)能蜂窩板以石蠟/膨脹石墨復(fù)合相變儲(chǔ)能材料為相變物質(zhì)，以鋁制蜂窩板為芯板、以中密度纖維板為表層板，將相變材料填充到蜂窩板的蜂窩中，以環(huán)氧樹(shù)脂為粘結(jié)劑，通過(guò)冷壓制備而成。此方法制備的相變儲(chǔ)能復(fù)合板，解決了目前相變儲(chǔ)能材料普遍存在的滲漏、利用率低及耐久性差等關(guān)鍵問(wèn)題。復(fù)合材料比石蠟的儲(chǔ)熱時(shí)間縮短了36.3%，放熱時(shí)間縮短了34.0%。膨脹石墨的添加改善了石蠟放熱不均勻的問(wèn)題。制備的相變儲(chǔ)能蜂窩板力學(xué)性能較為穩(wěn)定，靜曲強(qiáng)度為12.4MPa，彈性模量為2.4MPa，內(nèi)結(jié)合強(qiáng)度為0.35MPa。相變儲(chǔ)能蜂窩板的放熱時(shí)間相比普通蜂窩板用時(shí)延長(zhǎng)了80?85%。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種相變儲(chǔ)能復(fù)合板的制備方法，具體是一種裝有相變儲(chǔ)能材料的建筑節(jié)能復(fù)合蜂窩板的制備方法。

背景技術(shù)

隨著人們生活水平的提高，對(duì)居住環(huán)境的舒適度也提出了更高的要求。我國(guó)是人均能源相對(duì)缺乏的國(guó)家，而單位建筑面積的能耗卻接近氣候條件相近的發(fā)達(dá)國(guó)家的3倍。盡管目前廣泛應(yīng)用的外墻外保溫和內(nèi)墻內(nèi)保溫技術(shù)可以在一定程度上降低能耗，然而輕質(zhì)建材的熱容量有限，蓄熱能力低，不能達(dá)到高效蓄熱保溫的目的，節(jié)能效果不理想。開(kāi)發(fā)具有較高蓄熱能力的建筑節(jié)能保溫復(fù)合材料是建筑節(jié)能的迫切需要。相變儲(chǔ)能建材是通過(guò)向傳統(tǒng)建筑材料中加入相變材料制成的具有較高熱容的輕質(zhì)建筑材料，具有較大的潛熱儲(chǔ)熱能力。相變儲(chǔ)能建筑材料以相變墻體、相變隔板、相變地板以及相變天花板等形式構(gòu)筑的建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)，提高建筑的節(jié)能保溫能力，自動(dòng)調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度，降低室內(nèi)溫度波動(dòng)，提高舒適度，節(jié)省采暖能耗，同時(shí)可以減小墻體自重和厚度，增加房屋的有效使用面積。因此，相變儲(chǔ)能技術(shù)是實(shí)現(xiàn)建筑節(jié)能的重要途徑，具有廣闊的應(yīng)用前景。相變儲(chǔ)能蜂窩板由填充相變儲(chǔ)能顆粒的鋁蜂窩芯子、底板及高導(dǎo)熱率的面板復(fù)合而成，具有儲(chǔ)能密度大、相變熱利用率高、有效封裝、質(zhì)輕、強(qiáng)度高，加工靈活、安裝便捷等特點(diǎn)。目前相變儲(chǔ)能蜂窩板的結(jié)構(gòu)形式研究較少。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種建筑節(jié)能復(fù)合相變儲(chǔ)能蜂窩板的制備方法，該復(fù)合相變儲(chǔ)能蜂窩板儲(chǔ)/放熱效率高，熱穩(wěn)定性好，物理力學(xué)性能滿足蜂窩復(fù)合板行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。

一種建筑節(jié)能相變儲(chǔ)能蜂窩板的制備，其具體步驟如下：該相變儲(chǔ)能復(fù)合蜂窩板由相變儲(chǔ)能材料、鋁制蜂窩板、3mm厚中密度纖維板組成。將復(fù)合相變材料填充在鋁制蜂窩板中，每塊的相變儲(chǔ)能蜂窩板中復(fù)合材料的最佳填充量為77g。以環(huán)氧樹(shù)脂為粘結(jié)劑，以3mm厚中密度纖維板為表板，在20℃、4MPa下冷壓30min制備相變儲(chǔ)能蜂窩板。

其中，該相變儲(chǔ)能材料由石蠟和膨脹石墨復(fù)合而成，石蠟所占的質(zhì)量比為78%-94%，最佳質(zhì)量比為91%。二者混合后機(jī)械攪拌20min，待混合均勻后將其放入-0.1MPa，75℃的真空干燥箱中吸附12h，且每隔2小時(shí)攪拌一次，每次攪拌2min；冷卻至室溫，即制得石蠟/膨脹石墨復(fù)合相變儲(chǔ)熱材料。

其中，所使用的膨脹石墨是由可膨脹鱗片石墨在60℃的條件下真空干燥12 h。每次稱取2-3g可膨脹鱗片石墨置于高溫陶瓷坩堝中，在800℃條件下馬弗爐中熱處理60s，制備而成的疏松多孔的膨脹石墨。

其中，測(cè)得制備的復(fù)合材料融化和凝固相變溫度分別為22.25和23.32℃；融化和凝固相變潛熱分別為192.6 J/g和191.6 J/g。

其中，復(fù)合材料相比石蠟的儲(chǔ)熱時(shí)間縮短了36.3%，放熱時(shí)間縮短了34.0%。解決了石蠟導(dǎo)熱能力差的問(wèn)題，大大提高了儲(chǔ)/放熱效率。此外膨脹石墨的添加改善了石蠟放熱不均勻的問(wèn)題。

其中，制備的相變儲(chǔ)能復(fù)合蜂窩板，其力學(xué)性能較為穩(wěn)定，靜曲強(qiáng)度為12.4MPa，彈性模量為2.4MPa，內(nèi)結(jié)合強(qiáng)度為0.35MPa。