[發(fā)明專利]一種建筑維護(hù)用相變儲(chǔ)熱墻體材料及其制備方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010836289.6
• 申請(qǐng)日: 2020-08-19
• 公開（公告）號(hào): CN111960752A
• 公開（公告）日: 2020-11-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李儒光;程曉敏;高亞鳳;郭朝東;喻國(guó)銘;盧雪松;王青萌;劉志;張軍林;許楊
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 黃岡師范學(xué)院
• 主分類號(hào): C04B28/02
• 分類號(hào): C04B28/02;C09K5/06
• 代理公司: 武漢科皓知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 吳艷姣

本發(fā)明提供一種建筑維護(hù)用相變儲(chǔ)熱墻體材料及其制備方法。該相變儲(chǔ)熱墻體材料由吸附復(fù)合有機(jī)酸的改性陶粒、碳化硅微粉、聚苯顆粒、水泥、粉煤灰和鋼渣砂組成；該相變蓄熱墻體材料的制備方法為：將陶粒倒入熔融的十六烷基三甲基溴化銨中攪拌、過(guò)濾并干燥得改性陶粒，將改性陶粒投入熔融的成分包括正癸酸和硬脂酸的復(fù)合有機(jī)酸中靜置、過(guò)濾得吸附復(fù)合有機(jī)酸的改性陶粒。然后按照配比與其他材料混合攪拌，倒入模具成型、養(yǎng)護(hù)、脫模得相變儲(chǔ)熱墻體材料。本發(fā)明選材合理，制備工藝簡(jiǎn)單，合理利用粉煤灰、鋼渣砂和聚苯顆粒，制備出成本適宜的建筑維護(hù)用相變儲(chǔ)熱墻體材料，該儲(chǔ)熱墻體材料的蓄熱、放熱效率等在內(nèi)的綜合性能顯著提升，大幅提高住宅舒適度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及建筑墻體用相變儲(chǔ)熱維護(hù)材料技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種建筑維護(hù) 用相變儲(chǔ)熱墻體材料及其制備方法。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)建筑一般只考慮建筑材料的隔熱作用，沒(méi)有充分利用其儲(chǔ)熱功能與保溫效果，節(jié)能效果較差。為了提高建筑節(jié)能效果和能源利用效率，需要綜合考慮隔熱、傳熱、儲(chǔ)熱、保溫等問(wèn)題。現(xiàn)有節(jié)能建筑材料僅僅考慮材料的隔熱能力，對(duì)儲(chǔ)熱能力缺乏研究。

為了克服單一保溫隔熱材料的儲(chǔ)熱密度低的問(wèn)題，考慮將相變儲(chǔ)熱材料用于 建筑維護(hù)結(jié)構(gòu)，可以顯著提高維護(hù)材料的儲(chǔ)熱密度，進(jìn)一步提高節(jié)能效率。相變 儲(chǔ)熱材料從一種狀態(tài)轉(zhuǎn)變到另一種狀態(tài)時(shí)伴隨著大量吸熱或放熱，利用這一功能 并把相變材料應(yīng)用于建筑材料中，可以顯著改善和調(diào)節(jié)建筑材料的隔熱保溫效 果。

文獻(xiàn)1(葉榮達(dá).水合無(wú)機(jī)鹽/膨脹石墨復(fù)合相變材料應(yīng)用于建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的 實(shí)驗(yàn)與模擬研究[D].2019.)制備出了過(guò)冷度小，潛熱大且熱性能穩(wěn)定的 CaCl₂·6H₂O/膨脹石墨(EG)復(fù)合相變材料。選用聚氯乙烯板對(duì)其進(jìn)行封裝制得 相變板，并與結(jié)構(gòu)保溫板墻體結(jié)構(gòu)結(jié)合，搭建實(shí)驗(yàn)房間模型，評(píng)估房間熱性能， 取得了良好的儲(chǔ)熱節(jié)能效果。但是水合鹽作為相變儲(chǔ)熱材料易發(fā)生相分離，嚴(yán)重 降低儲(chǔ)熱密度。

文獻(xiàn)2(Zhang H.,Xing F.,Cui H.-Z.,et al.A novel phase-change cementcomposite for thermal energy storage:Fabrication,thermal and mechanicalproperties[J].Applied Energy,2016,170:130-139.)通過(guò)將石墨摻雜的微膠囊相變 材料(FGD-MPCMs)與水泥結(jié)合制備了一種新型的相變水泥復(fù)合材料。結(jié)果表 明，球形微膠囊在水泥基體中具有良好的分散性；水泥在加入30％的相變材料 (RT28)后，抗壓強(qiáng)度和抗彎強(qiáng)度仍可分別達(dá)到14.2和4.1MPa；紅外熱像圖以 及模型房間試驗(yàn)結(jié)果表明，F(xiàn)GD-MPCMs復(fù)合材料具有降低室內(nèi)溫度波動(dòng)的能 力，在建筑節(jié)能以及熱舒適方面具有良好的應(yīng)用前景。但是微膠囊作為水泥基材 料的相變儲(chǔ)熱材料，存在儲(chǔ)熱密度小和成本高的問(wèn)題。

文獻(xiàn)3(Zhang J.,Guan X.,Song X.,et al.Preparation andpropertiesofgypsum based energy storage materials with capric acid–palmitic acid/expanded perlite composite PCM[J].Energy and Buildings,2015,92:155-160.)采用真空浸漬法制備 了正癸酸-棕櫚酸/膨脹珍珠巖復(fù)合相變材料，隨后將該復(fù)合相變材料與石膏結(jié)合 制備出相變石膏板。結(jié)果表明，隨著復(fù)合相變材料體積含量的增大，相變石膏板的儲(chǔ)能能力變大，抗彎強(qiáng)度以及抗壓強(qiáng)度減小，房間模型的溫度波動(dòng)變小。當(dāng)相 變材料的體積量為40％時(shí)，與純石膏板相比，相變石膏板的抗彎強(qiáng)度和抗壓強(qiáng)度 分別降低56和40.4％，存在嚴(yán)重降低強(qiáng)度問(wèn)題。