一种高温相变蓄热复合材料及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112589092A(43)申请公布日2021.04.02(21)申请号202011443646.9(22)申请日2020.12.08(71)申请人武汉科技大学地址430081湖北省武汉市青山区和平大道947号(72)发明人张美杰张吉祥顾华志黄奥付绿平栗海峰(74)专利代理机构武汉科皓知识产权代理事务所(特殊普通合伙)42222代理人张火春(51)Int.Cl.B22F1/00(2006.01)B22F1/02(2006.01)C22C21/02(2006.01)C09K5/06(2006.01)权利要求书1页说明书8页(54)发明名称一种高温相变蓄热复合材料及其制备方法(57)摘要本发明涉及一种高温相变蓄热复合材料及其制备方法。其技术方案是：将三元铝基合金粉用酸溶液和去离子水交替洗涤，保护气氛中干燥，置于加压水蒸气中预处理，即得预处理三元铝基合金粉。将预处理三元铝基合金粉置于铝溶胶中真空浸渍，取出后过滤，再置于硅溶胶中真空浸渍，过滤后取出；按照交替浸渍方法反复3～5次，过滤，干燥，制得预包覆三元铝基合金粉。将预包覆三元铝基合金粉置于高温炉中，于1100～1400℃和空气气氛条件下烧成，冷却，制得高温相变蓄热复合材料。本发明工艺简单、成本低和易于工业生产，制备的高温相变蓄热复合材料壳层强度高、相变温度高、蓄热密度大、热量利用率高和利用效率高，适用于太阳能发电和高温工业等。CN112589092ACN112589092A权利要求书1/1页1.一种高温相变蓄热复合材料的制备方法，其特征在于所述制备方法的步骤是：步骤一、将三元铝基合金粉用酸溶液和去离子水交替洗涤5～10次，再将洗涤后的三元铝基合金粉置于保护气氛中，在80～120℃条件下干燥6～12h，即得表面改性的三元铝基合金粉；步骤二、将所述表面改性的三元铝基合金粉置于加压水蒸气中，保持60～100min，即得预处理三元铝基合金粉；步骤三、将所述预处理三元铝基合金粉先置于铝溶胶中，真空浸渍5～10min，取出后过滤；再置于硅溶胶中，真空浸渍10～25min，过滤后取出，完成一次交替浸渍；按照所述一次交替浸渍方法，反复进行3～5次，取出后过滤，最后于80～120℃条件下干燥，制得预包覆三元铝基合金粉；所述真空浸渍的真空压强为0.05～0.1MPa；步骤四、将预包覆三元铝基合金粉置于高温炉中，于1100～1400℃和空气气氛条件下保温1～3h，冷却，制得高温相变蓄热复合材料。2.根据权利要求1所述的高温相变蓄热复合材料的制备方法，其特征在于所述三元铝基合金粉为铝硅铁合金粉和铝硅镍合金粉中的一种，三元铝基合金粉的中位径为28～100μm；所述铝硅铁合金粉：Al含量为45～60wt％，Si含量为30～40wt％，Fe含量为5～15wt％；所述铝硅镍合金粉：Al含量为30～40wt％，Si含量为35～45wt％，Ni含量为20～30wt％。3.根据权利要求1所述的高温相变蓄热复合材料的制备方法，其特征在于所述酸溶液为稀盐酸溶液、稀硝酸溶液和稀硫酸溶液中的一种。4.根据权利要求1所述的高温相变蓄热复合材料的制备方法，其特征在于所述保护气氛为氩气气氛、或为氮气气氛。5.根据权利要求1所述的高温相变蓄热复合材料的制备方法，其特征在于所述加压水蒸气的表压为0.1～0.5MPa；加压水蒸气的温度为400～600℃。6.根据权利要求1所述的高温相变蓄热复合材料的制备方法，其特征在于所述铝溶胶中的Al2O3粒度<25nm，质量分数为20～30％。7.根据权利要求1所述的高温相变蓄热复合材料的制备方法，其特征在于所述硅溶胶中的SiO2粒度<25nm，质量分数为20～30％。8.一种高温相变蓄热复合材料，其特征在于所述高温相变蓄热复合材料是根据权利要求1～7项中任一项所述的高温相变蓄热复合材料及其制备方法所制备的高温相变蓄热复合材料。2CN112589092A说明书1/8页一种高温相变蓄热复合材料及其制备方法技术领域[0001]本发明属于高温相变蓄材料技术领域。具体涉及一种高温相变蓄热复合材料及其制备方法。背景技术[0002]蓄热技术是利用蓄热材料将暂时不需要的热量储存，等需要热量时，再将热量释放出来的一种储能技术。蓄热技术解决了热量供给与需求的时间差矛盾，提高了热量的利用，可用于电力负荷的削峰填谷、太阳能的储备、工业余热的回收等，以达到发展新能源、节约旧能源的目的。[0003]蓄热技术的核心问题是蓄热材料的制备和应用，其中相变蓄热材料因其储能高，相变温度可调而成为具有很好潜力的蓄热材料。金属及相关合金具有导热系数大、相变潜热高、相变温度稳定、相变过程体积变化小等特性，是理想的相变储热材料。其中铝基合金具有导热性好、热稳定性较好、