[發(fā)明專利]一種混凝土儲熱材料及其制備方法

在審

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• 申請日: 2018-10-12
• 公開（公告）號: CN111039628A
• 公開（公告）日: 2020-04-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 曾智勇;張榜;崔小敏
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳市愛能森科技有限公司
• 主分類號: C04B28/06
• 分類號: C04B28/06
• 代理公司: 北京海虹嘉誠知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11129
• 代理人: 吳泳歷

本發(fā)明涉及一種混凝土儲熱材料及其制備方法，由以下質(zhì)量份數(shù)的組分混合制備而成：鋁酸鹽水泥8.5?11.4份，粉煤灰7.0?7.5份，白云石粗骨料35?45份，白云石細(xì)骨料30?38份，鋼纖維2.0?4.0份，有機(jī)纖維0.1?0.15份，碳纖維1.0?3.0份，水6.5?7.3份，減水劑0.3?0.7份。該混凝土儲熱材料制備簡單，原材料易得，成本低，儲熱性能好，和易性佳，強(qiáng)度高的混凝土儲熱材料及其制備方法。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及儲能材料領(lǐng)域，具體涉及一種混凝土儲熱材料及其制備方法。

背景技術(shù)

常規(guī)化石能源的消耗已經(jīng)引起能源短缺、環(huán)境污染等一系列問題，各國開始把視線集中到可替代能源上來。太陽能作為一種綠色無污染能源，引起了研究者廣泛的關(guān)注，尤其是太陽能光熱發(fā)電技術(shù)，由于該技術(shù)采用了關(guān)鍵的熱儲能材料，其作用是將陽光充足時將能量以熱能形式儲存在熱儲能材料中，在陽光輻射不足時或夜間，熱儲能材料釋放出熱量，持續(xù)發(fā)電，避免了陽光間歇不穩(wěn)定而帶來的發(fā)電不穩(wěn)定的缺點(diǎn)。

當(dāng)前，應(yīng)用于太陽能光熱發(fā)電技術(shù)中的關(guān)鍵儲能材料，主要有是顯熱儲熱材料具體產(chǎn)品表現(xiàn)為導(dǎo)熱油系列和熔鹽類系列。導(dǎo)熱油存在易燃、易分解、不穩(wěn)定、使用溫度范圍小等缺陷，限制了其作為儲熱材料的發(fā)展前景。熔鹽類儲熱材料存在凝固點(diǎn)高，在使用過程中易造成“凍管”，并且對存儲及輸送系統(tǒng)具有一定的腐蝕性等缺點(diǎn)，因此該類儲能材料對設(shè)備要求更高，增加了后期使用和維護(hù)成本。

鑒于以上兩種主流儲熱材料存在的缺陷，并解決光熱儲能發(fā)電行業(yè)高速發(fā)展對儲熱材料越來越高的要求，迫切開發(fā)出一種使用工作溫度更寬，安全、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保的儲熱材料?；炷敛牧嫌捎诰哂谐杀镜?、易施工、比熱高、機(jī)械性好、高溫穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)，因此，其可以作為一種光熱儲能材料應(yīng)用于光熱儲能發(fā)電等領(lǐng)域。

然而，現(xiàn)有的混凝土儲熱材料有明顯的不足，例如導(dǎo)熱系數(shù)和比熱容較小，以致于儲熱性能不佳，或者金屬渣骨料密度較大以致混凝土和易性不佳，或者制備方法復(fù)雜，不適用于工業(yè)化生產(chǎn)，經(jīng)濟(jì)效益不好，或者加入的導(dǎo)熱性好的材料使混凝土強(qiáng)度降低，容易開裂。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種制備簡單，原材料易得，成本低，儲熱性能好，和易性佳，強(qiáng)度高的混凝土儲熱材料及其制備方法。

本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種混凝土儲熱材料，其特征在于，由以下質(zhì)量份數(shù)的組分混合制備而成：

鋁酸鹽水泥8.5-11.4份，粉煤灰7.0-7.5份，白云石粗骨料35-45份，白云石細(xì)骨料30-38份，鋼纖維2.0-4.0份，有機(jī)纖維0.1-0.15份，碳纖維1.0-3.0份，水6.5-7.3份，減水劑0.3-0.7份。所述混凝土儲熱材料的表觀密度為2000-2500kg/m³。

所述白云石粗骨料的粒徑為5-25mm，連續(xù)級配。

所述白云石細(xì)骨料的細(xì)度模數(shù)為1.6-3.7。

所述鋼纖維的長度為20-60mm，直徑0.5-1.0mm，抗拉強(qiáng)度≥600MPa。

所述碳纖維：長度10-30mm，單絲直徑7-10μm，含碳量≥95％，抗拉強(qiáng)度≥3GPa。

采用的所述有機(jī)纖維的長度為5-25mm，直徑20-30μm，熔點(diǎn)為85-100℃。

所述有機(jī)纖維為錦綸纖維。

所述減水劑為聚羧酸型減水劑，減水率≥25％。

混凝土儲熱材料的制備方法，包含以下步驟：