[發明專利]一種仿骨頭等級孔陶瓷基光熱儲存材料及制備方法

有效

• 申請號: 202011363233.X
• 申請日: 2020-11-27
• 公開（公告）號: CN112521158B
• 公開（公告）日: 2021-12-21
• 發明（設計）人: 劉向雷;王浩蕾;宣益民
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: C09K5/06
• 分類號: C09K5/06;C04B35/582;C04B35/575;C04B35/577;C04B35/622;C04B35/628;C04B35/638;C04B35/645;C04B38/10;C04B41/89
• 代理公司: 南京鑫之航知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 32410
• 代理人: 姚蘭蘭

1.一種仿骨頭等級孔陶瓷基光熱儲存材料，其特征在于，各組分按照質量比為：無機鹽相變材料質量占比為41.8%-46.4%，光熱材料質量占比為1%-3%，導熱強化材料質量占比為50.6%-57.2%；

所述無機鹽相變材料為硝酸鋰和氯鹽按質量比90: 5~90: 10混合共晶所制得；

所述混合共晶為NaCl和LiNO₃混合共晶；

所述光熱材料為氮化鈦，粒徑為50nm~2μm；

所述導熱強化材料為導熱率大于200W/m·K的陶瓷材料，陶瓷材料為碳化硅、氮化鋁、氮化硼或二氧化硅。

2.一種根據權利要求1所述的仿骨頭等級孔陶瓷基光熱儲存材料的制備方法，其特征在于，其步驟包括如下：

1)因氮化鋁水解的特性會影響導熱性能，所以使用氮化鋁之前需要對其進行抗水化處理；

2)按照原料比例稱取處理過的氮化鋁粉末、Ib-104、水混合均勻；

3)將制備的漿料中加入不同量的發泡劑，機械攪拌發泡后倒入模具自然干燥兩天制備等級孔氮化鋁骨架前驅體；

4)將制備的所述骨架前驅體置于馬弗爐中作排膠處理制備骨架生坯；

5)將制備的所述骨架生坯置于熱壓爐中，加熱燒結得到等級孔氮化鋁骨架；

6)將制備的所述氮化鋁骨架置于氮化鈦與乙醇混合液中，反復浸漬后置于鼓風干燥箱中干燥后再置于馬弗爐中燒制，得到等級孔氮化鋁-氮化鈦骨架；

7)將制備的所述氮化鋁-氮化鈦骨架在無機鹽相變材料中浸漬，得到等級孔陶瓷基光熱儲存材料；

所述步驟1)所述抗水化處理的方式是用聚氨酯和四乙烯五胺反應生成一層抗水膜包裹在氮化鋁粉體之上；

步驟2)中組分混合為球磨混合；

所述步驟3)中所述的發泡劑為十二烷基硫酸三乙醇胺，發泡劑的含量為質量分數0.55%-0.75%；

所述步驟4)中骨架前驅體排膠處理在空氣中進行，加熱溫度為650-800℃，升溫速率為1℃/min，保溫時間為4h；

步驟5)中所述的骨架生坯的加熱在惰性氣體中進行，所述惰性氣體為氮氣、氬氣、氦氣中的一種；所述骨架生坯的加熱溫度為1950℃，保溫時間為4h；所述骨架生坯加熱燒結使用的燒結劑為氧化釔、氧化鋁、氧化鑭、氟化釔、氟化鈣。

3.根據權利要求2所述的一種仿骨頭等級孔陶瓷基光熱儲存材料的制備方法，其特征在于，步驟6)中的氮化鈦和乙醇的質量比為1:100、2:100、3:100、4:100或5:100；所述的反復浸漬次數為3-4次，所述鼓風干燥箱設定干燥溫度為80-100℃，所述馬弗爐設定溫度為300℃，保溫時間為1h；

步驟7)中所述的浸漬方法為真空浸漬。