[發明專利]一種三元復合礦物微球基相變儲熱材料及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 202111373845.1
• 申請日: 2021-11-19
• 公開（公告）號: CN114058337B
• 公開（公告）日: 2022-07-26
• 發明（設計）人: 楊華明;李道奎;唐異立;左小超;趙曉光
• 申請（專利權）人: 中國地質大學（武漢）;中南大學
• 主分類號: C09K5/06
• 分類號: C09K5/06
• 代理公司: 武漢知產時代知識產權代理有限公司 42238
• 代理人: 孔燦

1.一種三元復合礦物微球基相變儲熱材料的制備方法，其特征在于：包括如下步驟：

S1：凹凸棒石、膨脹珍珠巖、石墨、分散劑和水混合攪拌，超聲得到凹凸棒石-膨脹珍珠巖-石墨懸浮液；

S2：懸浮液通過噴霧干燥構筑凹凸棒石-膨脹珍珠巖-石墨復合礦物微球；

S3：酸活化凹凸棒石-膨脹珍珠巖-石墨復合礦物微球得到三元復合礦物微球；

S4：三元復合礦物微球與相變材料真空浸漬，得到三元復合礦物微球基相變儲熱材料；所述相變材料為石蠟、硬脂酸或聚乙二醇，三元復合礦物微球與相變材料的用量關系為：40~55 wt.%：45~60 wt.%；

步驟S1中，所述凹凸棒石、膨脹珍珠巖、石墨、六偏磷酸鈉和水按如下重量份計：凹凸棒石：8~15份；膨脹珍珠巖：1~6份；石墨：1~6份；六偏磷酸鈉：1~4份；水：100~400份。

2.如權利要求1所述的一種三元復合礦物微球基相變儲熱材料的制備方法，其特征在于：步驟S1中，攪拌轉速均為500~1000 r/min，攪拌時間均為30~60 min；超聲處理時間均為40~80 min；所述凹凸棒石的品位大于80%，粒度小于200目；膨脹珍珠巖的粒度小于200目；石墨為導電導熱石墨粉，粒度小于800目。

3.如權利要求1所述的一種三元復合礦物微球基相變儲熱材料的制備方法，其特征在于：步驟S2中，噴霧干燥過程中：噴霧干燥機通針設定3.0，風機頻率設定35.00 Hz，進風溫度設定150~180 ℃，蠕動速度1~6 RPM。

4.如權利要求1所述的一種三元復合礦物微球基相變儲熱材料的制備方法，其特征在于：步驟S3中，酸活化過程主要包括：酸液浸泡、固液分離、洗滌、干燥；其中酸液為H⁺濃度為1~4 mol/L的無機強酸的水溶液，浸泡在攪拌中進行，攪拌轉速為500~1000 r/min，浸泡溫度為60~90 ℃，浸泡時間為30~120 min；步驟S3中，三元復合礦物微球的粒徑為1~20 μm。

5.如權利要求1所述的一種三元復合礦物微球基相變儲熱材料的制備方法，其特征在于：步驟S4中，真空浸漬先在室溫下抽真空20~40 min，然后在60~90 ℃下抽真空20~60min。

6.一種三元復合礦物微球基相變儲熱材料，其特征在于：采用如權利要求1-5任一項所述的制備方法制備。

7.一種儲能建筑材料，其特征在于：包括如權利要求6所述的一種三元復合礦物微球基相變儲熱材料。

8.一種如權利要求7所述的儲能建筑材料的制備方法，其特征在于：將所述三元復合礦物微球基相變儲熱材料與建筑骨料混合均勻、加水潤濕、成型、脫模和養護，得到礦物基光熱轉換相變儲能建筑材料。

9.如權利要求8所述的一種儲能建筑材料的制備方法，其特征在于：所述三元復合礦物微球基相變儲熱材料與建筑骨料的用量關系為：10~30 wt.%：70~90 wt.%。