[發明專利]一種蓄熱材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201711210568.6
• 申請日: 2017-11-28
• 公開（公告）號: CN108117374B
• 公開（公告）日: 2021-03-19
• 發明（設計）人: 郭玉香;李媛;姚焯;曲殿利
• 申請（專利權）人: 遼寧科技大學
• 主分類號: C04B33/132
• 分類號: C04B33/132;C04B35/26;C04B35/622;C09K5/14
• 代理公司: 鞍山嘉訊科技專利事務所(普通合伙) 21224
• 代理人: 張群

1.一種蓄熱材料，其特征在于，包括以下重量份的原料：

蓄熱材料的燒結溫度為1480℃，組分含量為鐵酸鎂占55.8wt％，鎂橄欖石占19.2wt％，方鎂石占12.5wt％，磁鐵礦占11.6wt％，鈣鎂橄欖石占0.9wt％。

2.根據權利要求1所述的一種蓄熱材料，其特征在于，所述硼泥粒度為150～300目，其B₂O₃質量百分含量為1.5～5.0％，MgO質量百分含量為30～45％，CaO質量百分含量為1～10％，Fe₂O₃質量百分含量為10～30％，Al₂O₃質量百分含量為1～5％，Na₂O質量百分含量為0.1～0.5％，SiO₂質量百分含量為5～30％。

3.根據權利要求1所述的一種蓄熱材料，其特征在于，所述高鐵硫酸渣粒度為150～300目，MgO質量百分含量為3～5％，CaO質量百分含量為4～6％，Fe₂O₃質量百分含量為30～40％，Al₂O₃質量百分含量為5～11％，SiO₂質量百分含量為40～50％。

4.根據權利要求1所述的一種蓄熱材料，其特征在于，所述鐵尾礦粒度為150～300目，MgO質量百分含量為1～3％，CaO質量百分含量為0.2～0.5％，Fe₂O₃質量百分含量為10～20％，Al₂O₃質量百分含量為0.2～0.6％，SiO₂質量百分含量為80～90％。

5.根據權利要求1所述的一種蓄熱材料，其特征在于，所述菱鎂礦尾礦粒度為150～300目，MgO質量百分含量為40～50％，CaO質量百分含量為1～1.5％，SiO₂質量百分含量為3～6％，Ig質量百分含量為45～55％。

6.一種根據權利要求1～5任意一項所述的蓄熱材料的制備方法，其特征在于，具體包括如下步驟：

(1)原料破碎、篩分、細磨：將硼泥、高鐵硫酸渣、鐵尾礦、菱鎂礦尾礦破碎、篩分、細磨，使其粒度為150～300目；

(2)配料：按權利要求1～5所述配方稱取原料；

(3)混煉：將混合料置于行星式球磨機中干混20～50min；

(4)一次干燥：將混合物放入干燥機內干燥12h；

(5)模壓成型：將5～10份紙漿廢液加入干燥后的混合物混合均勻，在30MPa下壓制成的試樣；

(6)二次干燥：將試樣在110℃下干燥24h；

(7)燒結：將試樣在1400～1550℃下燒結，保溫4h；

(8)通過對試樣的常規性能：常溫耐壓強度、顯氣孔率和體積密度，XRD物相組成、SEM微觀結構進行研究，測定其蓄熱性能：熱膨脹系數、比熱容，計算鐵酸鎂的合成率，確定最佳原料配比，確保合成的材料可以作為蓄熱材料使用；

(9)蓄熱材料的性能指標為：體積密度為4.2g/cm³，氣孔率為13.42％，常溫耐壓強度為118MPa，熱膨脹系數為8.9×10^-6℃^-1(1300℃)，比熱容為0.88KJ/(Kg·℃)(300℃)，導熱系數為3.81W/(m·K)(300℃)。