[發明專利]一種無機儲熱免燒陶粒及其制備方法

有效

• 申請號: 202010011001.1
• 申請日: 2020-01-06
• 公開（公告）號: CN111171793B
• 公開（公告）日: 2021-10-15
• 發明（設計）人: 李輝;楊雨玄;鄭伍魁;王飛
• 申請（專利權）人: 西安建筑科技大學
• 主分類號: C09K5/06
• 分類號: C09K5/06
• 代理公司: 北京盛詢知識產權代理有限公司 11901
• 代理人: 張海青

本發明公開了一種無機儲熱免燒陶粒及其制備方法，所述無機儲熱免燒陶粒為利用無機水合鹽相變材料成核，然后在外包覆無機膠凝材料制備出的免燒陶粒，先將無機水合鹽相變材料添加輔助材料，造粒成核，外用無機膠凝材料包覆進行二次包覆造粒，然后進行表面抗滲透處理和養護處理；本發明通過利用無機水合鹽相變材料成核，在外包覆無機膠凝材料，制備出的免燒陶粒具有強度高、密度低等特點，并有助于解決無機水合鹽相變材料過冷和相分離的問題，封裝在其內部的無機水合鹽相變材料，能夠在環境溫度高時吸收熱量，在環境溫度低時釋放熱量，達到調控穩定周邊環境溫度的目的。

技術領域

本發明涉及新材料生產技術領域，尤其涉及一種無機儲熱免燒陶粒及其制備方法。

背景技術

相變儲能技術主要是利用材料在相變過程中的吸放熱行為以調節能量時空分布，從而有效提高能量的利用效率，在節能建筑、工業余熱回收、電池熱管理、太陽能光熱利用、紅外假目標和智能織物等領域具有廣泛的應用前景；

無機水合鹽相變材料以其原料廉價易得、儲能密度高等優點而具有良好的應用前景。但在其規模化推廣應用之前尚需解決如下問題：(1)如何開發更多具有合適相變溫度的新型無機鹽相變材料，為節能建筑、余熱回收等領域對不同相變溫度需求提供更多的可選范圍；(2)如何提高無機水合鹽相變材料在長期應用過程中的循環穩定性，減少其相分離和過冷現象的出現；(3)如何在保證無機鹽水合相變材料體系與應用對象具有良好兼容性的前提下，降低復合成本。

針對其復合應用的問題，目前無機水合鹽相變材料的應用方式，大致可以分為以下幾種：無機多孔材料吸附法、混合燒結法、浸漬法、微膠囊法、帶換熱器的整體封裝等。其中，無機多孔材料吸附法選用具有納米級微孔的多孔材料作為吸附材料，利用多孔材料毛細孔作用力和溶液的表面張力對液體的吸附作用將液相相變材料吸附進入多孔材料中，進行應用。但是該方法中的毛細力并不能完全阻止融化的水合鹽相變材料浸出，所以該方法耐久性不好，應用不多；混合燒結法只能應用于高溫的水合鹽相變材料，應用有限；浸漬法滲出嚴重，微膠囊法大多使用有機封裝，力學性能不佳；少有的無機封裝微膠囊法，但由于工藝復雜，不適宜大規模應用。因此，本發明方法提出一種無機儲熱免燒陶粒及其制備方法，以解決現有技術中的不足之處。

發明內容

針對上述問題，本發明的目的在于提出一種無機儲熱免燒陶粒及其制備方法，通過利用無機水合鹽相變材料成核，在外包覆無機膠凝材料，制備出的免燒陶粒具有強度高、密度低等特點，有助于解決無機水合鹽相變材料過冷和相分離的問題，封裝在內部的無機水合鹽相變材料，能夠在環境溫度高時吸收熱量，在環境溫度低時釋放熱量，達到調控穩定周邊環境溫度的目的。

為實現本發明的目的，本發明通過以下技術方案實現：

一種無機儲熱免燒陶粒，所述無機儲熱免燒陶粒為利用無機水合鹽相變材料成核，然后在外包覆無機膠凝材料制備出的免燒陶粒。

進一步改進在于：所述無機膠凝材料包括但不僅限于普通硅酸鹽水泥、鋁酸鹽水泥、硫鋁酸鹽水泥、礦渣水泥、粉煤灰水泥、化學激發膠凝材料中的一種或幾種混合。

一種無機儲熱免燒陶粒的制備方法，包括以下步驟：

步驟一：準備無機水合鹽相變材料，然后將水合鹽相變材料進行預處理，再向無機水合鹽相變材料內添加輔助材料，然后通過擠壓法或圓盤法制備出水合鹽球核；

步驟二：將水合鹽球核外利用無機膠凝材料通過圓盤包覆法進行二次包覆造粒，然后通過浸漬有機高分子聚合物進行表面抗滲透處理，最后經過養護處理，制成無機儲熱免燒陶粒；

步驟三：對無機儲熱免燒陶粒進行檢驗，無機儲熱免燒陶粒的水合鹽浸出率小于1％為合格。

進一步改進在于：所述輔助材料為具有高可塑性的輔助材料，所述輔助材料包括但不僅限于淀粉或高嶺土。

進一步改進在于：所述有機高分子聚合物包括但不僅限于蠟、聚乙烯醇或環氧樹脂中的任意一種。