一種包裹相變材料的蓄熱混凝土及其制備方法【專利摘要】本發(fā)明是一種包裹相變材料的蓄熱混凝土及其制備方法。其以白云石為粗骨料；鋁礬土粉為細(xì)集料；以鋁酸鹽水泥為膠結(jié)料，添加硅微粉、活性氧化鋁微粉、碳化硅粉、己二酸/二氧化硅膠囊微粒制備蓄熱材料。將上述原料先經(jīng)干粉混合均勻后，加4%～6%的水，再混合均勻后置于鋼模模具中，在常溫下放置24h后脫模，在20～25℃溫度下干燥養(yǎng)護(hù)72h，然后在105～120℃溫度下烘烤24h，即得到能夠工業(yè)領(lǐng)域用蓄熱材料。該蓄熱材料可以應(yīng)用于太陽(yáng)能空調(diào)、地板采暖、化工印染等行業(yè)的脫水干燥。本發(fā)明選材合理，制備工藝先進(jìn)，從而能夠低成本生產(chǎn)出一種工業(yè)領(lǐng)域用蓄熱材料，該材料不僅使包括蓄熱、放熱效率等在內(nèi)的綜合性能得到大幅度提高，更重要的是解決了相變材料泄露的技術(shù)瓶頸?！緦＠f(shuō)明】一種包裹相變材料的蓄熱混凝土及其制備方法【
技術(shù)領(lǐng)域：
】[0001]本發(fā)明涉及蓄能材料領(lǐng)域，特別涉及一種包裹相變材料的蓄熱混凝土及其制備方法?！?br>背景技術(shù)：
】[0002]能源是人類社會(huì)耐以生存和發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)，目前我國(guó)消耗的能源主要來(lái)自于煤炭、石油、天然氣等不可再生礦物能源。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和工業(yè)化、城鎮(zhèn)化的加快，對(duì)能源的需求不斷增長(zhǎng)。構(gòu)建穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)、清潔、安全的能源供應(yīng)體系面臨著重大挑戰(zhàn)。面對(duì)越來(lái)越急迫的能源危機(jī)，提高能源利用效率，對(duì)減少能源消耗、保護(hù)環(huán)境意義重大。在熱利用領(lǐng)域，無(wú)論是太陽(yáng)能還是工業(yè)廢熱的利用，最大的問(wèn)題是蓄熱，沒(méi)有蓄熱，很難實(shí)現(xiàn)熱利用的連續(xù)性和穩(wěn)定性。蓄熱材料的選擇對(duì)儲(chǔ)能利用技術(shù)至關(guān)重要。而且，蓄熱材料的優(yōu)劣及成本是熱能利用效率高低的主要因素之一。目前要求蓄熱材料具有較高的能量密度、蓄熱材料與熱交換介質(zhì)之間應(yīng)有良好的熱傳導(dǎo)、較好的化學(xué)相容性、性能穩(wěn)定性、低成本。[0003]目前研究蓄熱材料主要為顯熱和潛熱。顯熱儲(chǔ)熱利用材料的熱容進(jìn)行儲(chǔ)熱，通過(guò)提高和降低材料的溫度來(lái)實(shí)現(xiàn)熱能的存儲(chǔ)與釋放。顯熱儲(chǔ)熱是目前技術(shù)最成熟，應(yīng)用最為廣泛的儲(chǔ)熱方式。但是其儲(chǔ)熱密度小，因此需要的體積龐大，很難實(shí)現(xiàn)工業(yè)化的大規(guī)模應(yīng)用，主要材料為混凝土、鐵球、鐵礦石等。潛熱材料主要有金屬、熔融鹽、有機(jī)高分子材料等，熔融金屬由于高溫同換熱管道易發(fā)生反應(yīng)而且本身在高溫下很容易氧化，因此實(shí)用化程度較低，目前大量使用的是熔融鹽，但熔融鹽有一個(gè)較大明顯的缺陷，就是其具有較強(qiáng)的腐蝕能力，在使用過(guò)程中，對(duì)熱交換管道和附屬設(shè)備有極大的腐蝕性，由此增加了電廠的運(yùn)營(yíng)成本，也降低了蓄熱系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性，為了降低熔融鹽對(duì)設(shè)備的腐蝕，目前有一種措施是研究在熔鹽外面包裹一層其他耐腐蝕材料以提高耐腐蝕能力，目前大量使用的是高分子材料，其缺點(diǎn)是生產(chǎn)成本高，導(dǎo)熱性差，同時(shí)由于是高分子外層包裹，所以使用溫度較低，有明顯的局限性。[0004]顯熱材料中，目前國(guó)內(nèi)外對(duì)蓄熱混凝土材料的研究較多，文獻(xiàn)I(何永佳，呂林女，何百靈，胡曙光.中國(guó)專利(ZL201210175261).)涉及到一種用于太陽(yáng)能熱電站的新型蓄熱混凝土，其由偏高嶺土、改性水玻璃溶液、減水劑、玄武巖、細(xì)集料、鋼纖維、有機(jī)纖維和石墨粉制備而成。文獻(xiàn)2(蘆令超，馬蕊，宮晨琢等.中國(guó)專利(ZL201210398760).)涉及到高密實(shí)蓄熱混凝土及其制備方法，其組成為硫鋁酸鹽水泥、鋼渣和玄武巖、石墨、礦渣粉、水、減水劑；文獻(xiàn)3(李建強(qiáng)，張國(guó)才.中國(guó)專利(申請(qǐng)?zhí)朇N201310233659).)涉及一種高溫金屬相變蓄熱材料及制備方法；文獻(xiàn)4(田斌守，邵繼新，楊樹(shù)新等.中國(guó)專利(ZL201310023003).)涉及一種混凝土蓄熱材料，其由膠凝材料、石子、鎳渣和鐵屑、鋼纖維、高效減水劑組成；文獻(xiàn)5(朱教群，周衛(wèi)兵，吳少鵬等.中國(guó)專利(ZL200610019479).)涉及一種高溫蓄熱材料的制備方法，其組成為玄武巖、鋁礬土熟料、鋁酸鹽水泥、硅微粉、活性氧化鋁粉、天然石墨粉、藍(lán)晶石微粉。[0005]文獻(xiàn)6(MemonSA,LoTY,ShiXetc.Preparation,characterizationandthermalpropertiesofLaurylalcohol/Kaolinasnovelform-stablecompositephasechangematerialforthermalenergystorageinbuildings[J].APPLIEDTHERMALENGINEERING，2013，59(1-2):336-347.)研究用十二醇和高嶺土制備儲(chǔ)熱材料。文獻(xiàn)7(RoyonL,KarimL,BontempsA.ThermalenergystorageandreleaseofanewcomponentwithPCMforintegrationinfloorsforthermalmanagementofbuildings[J].ENERGYANDBUILDINGS,2013(63):29-35.)研究了用石蠟作為儲(chǔ)熱材料。文獻(xiàn)8(DehdeziPK,HallMR,DawsonARetc.Thermal,mechanicalandmicrostructuralanalysisofconcretecontainingmicroencapsulatedphasechangematerials[J].1NTERNATIONALJOURNALOFPAVEMENTENGINEERING,2013，14(5):449-462.)研究了不同微膠囊相變材料對(duì)混凝土性能的影口向°文獻(xiàn)9(ZhangZG,ShiGQ,WangSPetc.Thermalenergystoragecementmortarcontainingn-octadecane/expandedgraphitecompositephasechangematerial[J].RENEWABLEENERGY,2013(50):670-675.)研究用正十八烷和膨脹石墨制備儲(chǔ)熱材料。文獻(xiàn)10(MartinezC,OrdonezS，GuzmanDetc.PhaseevolutionandthermalstabilityoftwoMg-Cualloysprocessedbymechanicalalloying[J].JOURNALOFALLOYSANDCOMPOUNDS,2013(581):241-245.)進(jìn)行了用鎂-銅合金制作儲(chǔ)熱材料的相變化和熱穩(wěn)定性研究。[0006]文獻(xiàn)11(段洋.混凝土儲(chǔ)熱材料與硝酸鹽的相容性研究[D].武漢:武漢理工大學(xué)，2012.)研究了混凝土作為主要蓄熱材料，以熔融硝酸鹽作為傳熱介質(zhì)的傳熱系統(tǒng)。文獻(xiàn)12(何百靈.太陽(yáng)能熱電站用混凝土儲(chǔ)熱材料的制備與性能[D].武漢:武漢理工大學(xué)，2012.)選擇玄武巖作為耐熱混凝土的骨料，把鋼渣砂、銅礦砂、石墨粉等工業(yè)廢渣摻入制備蓄熱混凝土；文獻(xiàn)13(鄧安仲，李勝波，沈小東等.相變溫控混凝土相變蓄熱性能試驗(yàn)研究[J].后勤工程學(xué)院學(xué)報(bào)，2007，4，23(2):88-91.)選用帶一定結(jié)晶水的硬脂酸、月桂酸和正十二醇的3種有機(jī)相變材料制備蓄熱材料；文獻(xiàn)14(郭成州，黎錦清.新型混凝土蓄熱材料的研制[J].國(guó)外建材科技，2007,28(4):23-26.)研究用鋁酸鹽水泥和石墨制備蓄熱混凝土中材料。[0007]雖然上述文獻(xiàn)對(duì)儲(chǔ)`熱材料報(bào)道較多，但是都存在一定的不足之處，大多是以顯熱的蓄熱方式?；炷列顭岵牧系闹饕獑?wèn)題是單位儲(chǔ)熱量小，因此所需體積較大，所需的換熱管道較多，因此加工成本、安裝和運(yùn)輸成本等較高，而熔融鹽則腐蝕性較大，對(duì)管道的要求較高，極大提高了成本，有機(jī)物則導(dǎo)熱系數(shù)低，使用時(shí)需要添加提高導(dǎo)熱系數(shù)的材料，因此也增加其應(yīng)用成本。作為工業(yè)領(lǐng)域用儲(chǔ)熱材料，必須考慮各項(xiàng)綜合性能，才能為大范圍應(yīng)用提供前提條件。【
發(fā)明內(nèi)容】[0008]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是:提供一種包裹相變材料的蓄熱混凝土及其制備方法，該方法實(shí)用性強(qiáng)，其生產(chǎn)出的新型特種中溫用蓄熱材料，具有低成本和優(yōu)異的綜合性能，能夠滿足太陽(yáng)能空調(diào)、地板采暖、化工印染等行業(yè)的脫水干燥等工業(yè)領(lǐng)域用蓄熱材料的要求。[0009]本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:[0010]一種包裹相變材料的蓄熱混凝土，其特征在于，所述蓄熱混凝土按重量百分比包括以下組分:白云石30~50%，粒度5~20mm;鋁礬土20~45%，粒度I~5mm；300目鋁酸鹽水泥5~10%；500目硅微粉3~8%；300目活性氧化鋁微粉3~8%，300目碳化硅粉I~8%及己二酸/二氧化硅膠囊微粒5~8%;上述組分之和為100%，所述蓄熱混凝土材料還包括減水劑，所述減水劑占白云石、鋁礬土、鋁酸鹽水泥、硅微粉、活性氧化鋁微粉、碳化硅粉及己二酸/二氧化硅膠囊總質(zhì)量的0.3~1.0%。[0011]上述方案中，所述娃微粉的純度大于95%。[0012]一種包裹相變材料的蓄熱混凝土的制備方法，其特征在于，它包括以下步驟:[0013]I)備料:選取白云石、鋁礬土、鋁酸鹽水泥、硅微粉、活性氧化鋁微粉、碳化硅粉及己二酸/二氧化硅膠囊，上述組分的質(zhì)量百分比組成及粒度分別為:白云石30~50%，粒度5~20謹(jǐn)；招礬土20~45%，粒度I~5謹(jǐn)；300目鋁酸鹽水泥5~10%；500目硅微粉3~8%；300目活性氧化鋁粉3~8%，300目碳化硅粉I~8%及己二酸/二氧化硅膠囊微粒5~8%;上述組分之和為100%;另選取減水劑，所述減水劑占白云石、鋁礬土粉、鋁酸鹽水泥、硅微粉、活性氧化鋁微粉、碳化硅粉及己二酸/二氧化硅膠囊總質(zhì)量的0.3~1.0%；[0014]2)將上述原料經(jīng)干混均勻后，加入占上述原料總質(zhì)量4~6%的水，再混合均勻后置于鋼模模具中，在常溫下放置后脫模、養(yǎng)護(hù)、烘烤即可。[0015]上述方案中，所述己二酸/二氧化硅膠囊的制備方法為水熱法，具體為:將己二酸及十二烷基苯磺酸鈉加入二氧化硅溶膠中繼續(xù)攪拌，待完全溶解后，取混合溶液加入聚四氟乙烯反應(yīng)釜內(nèi)襯中，將內(nèi)襯密封后轉(zhuǎn)移至均相反應(yīng)器中150°C加熱4h，然后對(duì)水熱處理后的產(chǎn)物進(jìn)行50°C真空干燥24h，即得己二酸/二氧化硅膠囊相變材料。[0016]上述方案中，所述步驟2)中脫模步驟是在常溫下放置24h后脫模，養(yǎng)護(hù)步驟是在20~25°C溫度下干燥養(yǎng)護(hù)72h，烘烤步驟是在105~120°C溫度下烘烤24h。[0017]上述方案中，所述蓄熱混凝土的使用溫度范圍為80~250°C。[0018]上述方案中，所述娃微粉的純度大于95%。[0019]上述方案中，所述減水劑為奈系減水劑。[0020]本發(fā)明的有益效果為:[0021]I)本發(fā)明在制備新型蓄熱混凝土材料的基礎(chǔ)上，提出制備無(wú)機(jī)材料包裹相變材料的方法。不僅極大提高單位蓄熱量，減少體積，降低生產(chǎn)成本。目前大多數(shù)熔鹽包裹的材料是高分子材料，其缺點(diǎn)是生產(chǎn)成本高，由于是高分子包裹，所以其使用溫度較低，一般小于100。。。[0022]2)本發(fā)明的創(chuàng)新之處在于首先水熱合成法制備己二酸/二氧化硅膠囊微粒，可以大幅提高該蓄熱材料的蓄熱、放熱效果，同時(shí)克服了高分子包裹材料在溫度較高條件下易發(fā)生泄露的缺陷。其次，利用鋁酸鹽水泥作為膠結(jié)料，不僅大幅降低蓄熱材料水泥的用量，而且提聞材料的耐聞溫性能；利用聞效減水劑，減少祥合用水量，可以大幅提聞該畜熱材料在工作溫度下的穩(wěn)定性和使用壽命；采用500目硅微粉，主要是利用其超微特性，改善混凝土材料成型時(shí)的流動(dòng)性能，從而降低用水量而提高材料的力學(xué)和熱學(xué)性能，而鋁礬土粉的加入，不僅可以提高材料的熱穩(wěn)定性，而且可以進(jìn)一步降低材料制成成本，同時(shí)，添加的碳化硅粉可以提高材料的導(dǎo)熱性能。本發(fā)明所制備的材料性能良好，有較好的化學(xué)穩(wěn)定性，適用于太陽(yáng)能空調(diào)、地板采暖、化工印染等行業(yè)的脫水干燥等眾多的工業(yè)領(lǐng)域，應(yīng)用范圍和前景廣闊?！緦＠綀D】【附圖說(shuō)明】[0023]圖1為包裹己二酸相變材料的掃描電鏡照片。【具體實(shí)施方式】[0024]本發(fā)明以白云石為粗骨料；鋁礬土為細(xì)集料；以鋁酸鹽水泥為膠結(jié)料，添加硅微粉、活性氧化鋁微粉、碳化硅粉、己二酸/二氧化硅膠囊微粒，外加高效減水劑制備中溫用蓄熱材料。以鋁酸鹽水泥為膠結(jié)料，可以提高該蓄熱材料的耐熱性能；硅微粉的加入則可改善混凝土材料成型時(shí)的流動(dòng)性能，從而降低用水量，從而提高材料的力學(xué)和熱學(xué)性能等在內(nèi)的綜合性能，提高該蓄熱材料的耐熱性能、穩(wěn)定性和使用壽命；高效復(fù)合減水劑為萘系減水劑，可以起到減水增強(qiáng)，提高流動(dòng)性效果。本發(fā)明制備的蓄熱材料使用溫度范圍為80~250。。。[0025]本發(fā)明原料組成的重量比和粒度為:白云石骨料30~50%，粒度5~20mm;招礬土粉骨料20~45%，粒度I~5mm；300目鋁酸鹽水泥5~10%；500目硅微粉3~8%；300目活性氧化鋁粉3~8%，300目碳化硅粉I~8%；C6H1004/Si02膠囊微粒5~8%;外加復(fù)合減水劑占前述原料質(zhì)量總和的0.3~1.0%。[0026]本發(fā)明己二酸/二氧化硅膠囊顆粒制備過(guò)程為將5.0Og己二酸，0.1Og十二烷基苯磺酸鈉加入二氧化硅溶膠中繼續(xù)攪拌，待完全溶解后，取混合溶液40ml加入聚四氟乙烯反應(yīng)釜內(nèi)襯中，將內(nèi)襯密封后轉(zhuǎn)移至均相反應(yīng)器中150°C加熱4h，然后對(duì)水熱處理后的產(chǎn)物進(jìn)行50°C真空干燥24h，即得樣品。圖1為包裹己二酸相變材料的掃描照片，從圖1中可以清晰地看到，所制備的膠囊材料成球形狀，粒徑大小在0.5~2微米之間，沒(méi)有明顯的破球顆粒。顆粒發(fā)育良好，未有明顯的團(tuán)聚現(xiàn)象。[0027]本發(fā)明的制備過(guò)程將上述原料經(jīng)干混均勻后，加4~6%的水，再混合均勻后置于鋼模模具中，在常溫下放置24h后脫模，在20~25°C溫度下干燥養(yǎng)護(hù)72h，然后在105~120°C溫度下烘烤24h即可。[0028]下面舉出幾個(gè)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明，而不是限定本發(fā)明。[0029]實(shí)施例1:[0030]原料組成的重量比和粒度為:白云石骨料30%，粒度5~20mm;鋁礬土骨料45%，粒度I~5mm;300目鋁酸鹽水泥10%；500目硅微粉5%；300目活性氧化鋁微粉3%，300目碳化硅粉2%;己二酸/二氧化硅膠囊顆粒5%;外加占前述原料質(zhì)量總和的1.0%的復(fù)合減水劑。[0031]上述原料經(jīng)干混均勻后，加4%的水，再混合均勻后置于鋼模模具中，在常溫下放置24h后脫模，在20~25°C溫度下干燥養(yǎng)護(hù)72h，然后在105~120°C溫度下烘烤24h，即得到樣品。蓄熱材料的密度為2.85g/cm3，經(jīng)測(cè)試，材料的抗壓強(qiáng)度為37.8MPa，抗折強(qiáng)度為6.2MPa，綜合熱分析儀上測(cè)得的比熱容為1.88J/(g*°C)，導(dǎo)熱儀測(cè)得熱導(dǎo)率1.86W/mK。本實(shí)施例所得到的蓄熱材料能作為太陽(yáng)能空調(diào)、地板采暖、化工印染等行業(yè)的脫水干燥等眾多工業(yè)領(lǐng)域用蓄熱材料。[0032]實(shí)施例2:[0033]原料組成的重量比和粒度為:白云石骨料50%，粒度5~20mm;鋁礬土骨料30%，粒度I~5mm;300目鋁酸鹽水泥5%；500目硅微粉3%；300目活性氧化鋁微粉3%，300目碳化硅粉1%;己二酸/二氧化硅膠囊顆粒8%;外加占前述原料質(zhì)量總和的0.8%的復(fù)合減水劑。[0034]上述原料經(jīng)干混均勻后，加5%的水，再混合均勻后置于鋼模模具中，在常溫下放置24h后脫模，在20~25°C溫度下干燥養(yǎng)護(hù)72h，然后在105~120°C溫度下烘烤24h，即得到樣品。蓄熱材料的密度為2.94g/cm3，經(jīng)測(cè)試，材料的抗壓強(qiáng)度為32.8MPa，抗折強(qiáng)度為5.7MPa，綜合熱分析儀上測(cè)得的比熱容為2.37J/(g*°C)，導(dǎo)熱儀測(cè)得熱導(dǎo)率1.76W/mK。本實(shí)施例所得到的蓄熱材料能作為太陽(yáng)能空調(diào)、地板采暖、化工印染等行業(yè)的脫水干燥等眾多工業(yè)領(lǐng)域用蓄熱材料。[0035]實(shí)施例3:[0036]原料組成的重量比和粒度為:白云石骨料50%，粒度5~20mm;鋁礬土骨料20%，粒度I~5mm;300目鋁酸鹽水泥10%；500目硅微粉5%；300目活性氧化鋁微粉8%，300目碳化硅粉1%;己二酸/二氧化硅膠囊顆粒6%;外加占前述原料質(zhì)量總和的0.3%的復(fù)合減水劑。[0037]上述原料經(jīng)干混均勻后，加6%的水，再混合均勻后置于鋼模模具中，在常溫下放置24h后脫模，在20~25°C溫度下干燥養(yǎng)護(hù)72h，然后在105~120°C溫度下烘烤24h，即得到樣品。蓄熱材料的密度為2.87g/cm3，經(jīng)測(cè)試，材料的抗壓強(qiáng)度為38.8MPa，抗折強(qiáng)度為6.6MPa，綜合熱分析儀上測(cè)得的比熱容為2.09J/(g.°C)，導(dǎo)熱儀測(cè)得熱導(dǎo)率1.77W/mK。本實(shí)施例所得到的蓄熱材料能作為太陽(yáng)能空調(diào)、地板采暖、化工印染等行業(yè)的脫水干燥等眾多工業(yè)領(lǐng)域用蓄熱材料。[0038]實(shí)施例4:[0039]原料組成的重量比和粒度為:白云石骨料45%，粒度5~20mm;鋁礬土骨料20%，粒度I~5mm;300目鋁酸鹽水`泥8%；500目硅微粉8%；300目活性氧化鋁微粉8%，300目碳化硅粉6%;己二酸/二氧化硅膠囊顆粒5%;外加占前述原料質(zhì)量總和的0.6%的復(fù)合減水劑。[0040]上述原料經(jīng)干混均勻后，加5%的水，再混合均勻后置于鋼模模具中，在常溫下放置24h后脫模，在20~25°C溫度下干燥養(yǎng)護(hù)72h，然后在105~120°C溫度下烘烤24h，即得到樣品。蓄熱材料的密度為2.84g/cm3，經(jīng)測(cè)試，材料的抗壓強(qiáng)度為37.5MPa，抗折強(qiáng)度為6.3MPa，綜合熱分析儀上測(cè)得的比熱容為2.12J/(g*°C)，導(dǎo)熱儀測(cè)得熱導(dǎo)率1.91W/mK。本實(shí)施例所得到的蓄熱材料能作為太陽(yáng)能空調(diào)、地板采暖、化工印染等行業(yè)的脫水干燥等眾多工業(yè)領(lǐng)域用蓄熱材料。[0041]實(shí)施例5:[0042]原料組成的重量比和粒度為:白云石骨料40%，粒度5~20mm;鋁礬土骨料30%，粒度I~5mm;300目鋁酸鹽水泥8%；500目硅微粉5%；300目活性氧化鋁微粉3%，300目碳化硅粉8%;己二酸/二氧化硅膠囊顆粒6%;外加占前述原料質(zhì)量總和的0.8%的復(fù)合減水劑。[0043]上述原料經(jīng)干混均勻后，加5%的水，再混合均勻后置于鋼模模具中，在常溫下放置24h后脫模，在20~25°C溫度下干燥養(yǎng)護(hù)72h，然后在105~120°C溫度下烘烤24h，即得到樣品。蓄熱材料的密度為2.88g/cm3，經(jīng)測(cè)試，材料的抗壓強(qiáng)度為35.9MPa，抗折強(qiáng)度為6.2MPa，綜合熱分析儀上測(cè)得的比熱容為2.29J/(g*°C)，導(dǎo)熱儀測(cè)得熱導(dǎo)率1.95W/mK。本實(shí)施例所得到的蓄熱材料能作為太陽(yáng)能空調(diào)、地板采暖、化工印染等行業(yè)的脫水干燥等眾多工業(yè)領(lǐng)域用蓄熱材料。[0044]實(shí)施例6:[0045]原料組成的重量比和粒度為:白云石骨料43%，粒度5~20mm;鋁礬土骨料25%，粒度I~5mm;300目鋁酸鹽水泥7%；500目硅微粉5%；300目活性氧化鋁微粉7%，300目碳化硅粉6%；已二酸/二氧化硅膠囊顆粒7%;外加占前述原料質(zhì)量總和的0.6%的復(fù)合減水劑。[0046]上述原料經(jīng)干混均勻后，加5%的水，再混合均勻后置于鋼模模具中，在常溫下放置24h后脫模，在20~25°C溫度下干燥養(yǎng)護(hù)72h，然后在105~120°C溫度下烘烤24h，即得到樣品。蓄熱材料的密度為2.90g/cm3，經(jīng)測(cè)試，材料的抗壓強(qiáng)度為34.3MPa，抗折強(qiáng)度為6.0MPa,綜合熱分析儀上測(cè)得的比熱容為2.37J/(g.°C)，導(dǎo)熱儀測(cè)得熱導(dǎo)率1.92W/mK。本實(shí)施例所得到的蓄熱材料能作為太陽(yáng)能空調(diào)、地板采暖、化工印染等行業(yè)的脫水干燥等眾多工業(yè)領(lǐng)域用蓄熱材料。[0047]實(shí)施例7:[0048]原料組成的重量比和粒度為:白云石骨料35%，粒度5~20mm;鋁礬土料32%，粒度I~5mm;300目鋁酸鹽水泥10%；500目硅微粉5%；300目活性氧化鋁微粉4%，300目碳化硅粉8%;已二酸/二氧化硅膠囊顆粒6%;外加占前述原料質(zhì)量總和的0.8%的復(fù)合減水劑。[0049]上述原料經(jīng)干混均勻后，加5%的水，再混合均勻后置于鋼模模具中，在常溫下放置24h后脫模，在20~25°C溫度下干燥養(yǎng)護(hù)72h，然后在105~120°C溫度下烘烤24h，即得到樣品。蓄熱材料的密度為2.88g/cm3，經(jīng)測(cè)試，材料的抗壓強(qiáng)度為38.4MPa，抗折強(qiáng)度為6.5MPa，綜合熱分析儀上測(cè)得的比熱容為2.40J/(g.°C)，導(dǎo)熱儀測(cè)得熱導(dǎo)率1.96W/mK。本實(shí)施例所得到的蓄熱材料能作為太陽(yáng)能空調(diào)、地板采暖、化工印染等行業(yè)的脫水干燥等眾多工業(yè)領(lǐng)域用蓄熱材料。[0050]實(shí)施例8:[0051]原料組成的重量比和粒度為:白云石骨料40%，粒度5~20mm;鋁礬土骨料32%，粒度I~5mm;300目鋁酸鹽水泥6%；500目硅微粉3%；300目活性氧化鋁微粉5%，300目碳化硅粉6%；已二酸/二氧化硅膠囊顆粒8%;外加占前述原料質(zhì)量總和的0.8%的復(fù)合減水劑。[0052]上述原料經(jīng)干混均勻后，加5%的水，再混合均勻后置于鋼模模具中，在常溫下放置24h后脫模，在20~25°C溫度下干燥養(yǎng)護(hù)72h，然后在105~120°C溫度下烘烤24h，即得到樣品。蓄熱材料的密度為2.95g/cm3，經(jīng)測(cè)試，材料的抗壓強(qiáng)度為33.7MPa，抗折強(qiáng)度為5.9MPa，綜合熱分析儀上測(cè)得的比熱容為2.52J/(g.°C)，導(dǎo)熱儀測(cè)得熱導(dǎo)率1.92W/mK。本實(shí)施例所得到的蓄熱材料能作為太陽(yáng)能空調(diào)、地板采暖、化工印染等行業(yè)的脫水干燥等眾多工業(yè)領(lǐng)域用蓄熱材料。[0053]實(shí)施例9:[0054]原料組成的重量比和粒度為:白云石骨料44%，粒度5~20mm;鋁礬土骨料29%，粒度I~5mm;300目鋁酸鹽水泥5%；500目硅微粉3%；300目活性氧化鋁粉4%，300目碳化硅粉7%；已二酸/二氧化硅膠囊顆粒8%;外加占前述原料質(zhì)量總和的0.6%的復(fù)合減水劑。[0055]上述原料經(jīng)干混均勻后，加5%的水，再混合均勻后置于鋼模模具中，在常溫下放置24h后脫模，在20~25°C溫度下干燥養(yǎng)護(hù)72h，然后在105~120°C溫度下烘烤24h，即得到樣品。蓄熱材料的密度為2.98g/cm3，經(jīng)測(cè)試，材料的抗壓強(qiáng)度為35.6MPa，抗折強(qiáng)度為5.4MPa，綜合熱分析儀上測(cè)得的比熱容為2.48J/(g.°C)，導(dǎo)熱儀測(cè)得熱導(dǎo)率1.98W/mK。本實(shí)施例所得到的蓄熱材料能作為太陽(yáng)能空調(diào)、地板采暖、化工印染等行業(yè)的脫水干燥等眾多工業(yè)領(lǐng)域用蓄熱材料。[0056]對(duì)比例[0057]為了進(jìn)一步驗(yàn)證本發(fā)明材料的蓄熱性能，本對(duì)比例選用普通混凝土，與本發(fā)明實(shí)施例9中的蓄熱混凝土的蓄熱能力進(jìn)行對(duì)比。[0058]本對(duì)比例的原料組成為:白云石骨料44%，粒度5~20mm;鋁礬土骨料37%，粒度I~5mm；300目鋁酸鹽水泥5%；500目硅微粉3%；300目活性氧化鋁粉4%，300目碳化硅粉7%;外加占前述原料質(zhì)量總和的0.6%的復(fù)合減水劑。[0059]根據(jù)實(shí)施例9中原料的配合比制成一個(gè)150X150X150mm的試塊，在剛成型的時(shí)候在該試塊正中央部位插入一個(gè)水銀溫度計(jì)，記為試件A。同時(shí)成型本對(duì)比例的混凝土試塊，試塊尺寸為150X150X150mm，記為試件B，在正中央部位插入一個(gè)水銀溫度計(jì)，以便進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)。然后將兩個(gè)試塊同時(shí)放入干燥箱，將溫度調(diào)為200°C，然后進(jìn)行加熱，為了使試件充分儲(chǔ)熱，故加熱24h，然后將試塊A和試塊B取出放在室溫下進(jìn)行觀察比較。試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，試塊A到室溫所需要的時(shí)間224min，而試塊B到室溫的時(shí)間為57min，通過(guò)試驗(yàn)對(duì)比發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明的儲(chǔ)熱材料儲(chǔ)熱能力約是普通材料儲(chǔ)熱能力的4倍，在試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)溫度下降速度方面A樣明顯慢于B樣，說(shuō)明本發(fā)明相對(duì)于未摻加相變膠囊的混凝土材料，儲(chǔ)熱能力有了極大的提高，本發(fā)明有較好的應(yīng)用前景?！緳?quán)利要求】1.一種包裹相變材料的蓄熱混凝土，其特征在于，所述蓄熱混凝土按重量百分比包括以下組分:白云石30~50%，粒度5~20mm;招礬土20~45%，粒度I~5mm;300目鋁酸鹽水泥5~10%；500目硅微粉3~8%；300目活性氧化鋁微粉3~8%，300目碳化硅粉I~8%及己二酸/二氧化硅膠囊微粒5~8%;上述組分之和為100%，所述蓄熱混凝土材料還包括減水劑，所述減水劑占白云石、鋁礬土、鋁酸鹽水泥、硅微粉、活性氧化鋁微粉、碳化硅粉及己二酸/二氧化硅膠囊總質(zhì)量的0.3~1.0%。2.如權(quán)利要求1所述的蓄熱混凝土，其特征在于，所述硅微粉的純度大于95%。3.一種包裹相變材料的蓄熱混凝土的制備方法，其特征在于，它包括以下步驟:O備料:選取白云石、鋁礬土、鋁酸鹽水泥、硅微粉、活性氧化鋁微粉、碳化硅粉及己二酸/二氧化硅膠囊，上述組分的質(zhì)量百分比組成及粒度分別為:白云石30~50%，粒度5~20mm;招礬土20~45%，粒度I~5mm;300目鋁酸鹽水泥5~10%；500目硅微粉3~8%；300目活性氧化鋁粉3~8%，300目碳化硅粉I~8%及己二酸/二氧化硅膠囊微粒5~8%；上述組分之和為100%;另選取減水劑，所述減水劑占白云石、鋁礬土、鋁酸鹽水泥、硅微粉、活性氧化鋁微粉、碳化硅粉及己二酸/二氧化硅膠囊總質(zhì)量的0.3~1.0%；2)將上述原料經(jīng)干混均勻后，加入占上述原料總質(zhì)量4~6%的水，再混合均勻后置于鋼模模具中，在常溫下放置后脫模、養(yǎng)護(hù)、烘烤即可。4.如權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于，所述己二酸/二氧化硅膠囊的制備方法為水熱法，具體為:將己二酸及十二烷基苯磺酸鈉加入二氧化硅溶膠中繼續(xù)攪拌，待完全溶解后，取混合溶液加入聚四氟乙烯反應(yīng)釜內(nèi)襯中，將內(nèi)襯密封后轉(zhuǎn)移至均相反應(yīng)器中150°C加熱4h，然后對(duì)水熱處理后的產(chǎn)物進(jìn)行50°C真空干燥24h，即得己二酸/二氧化硅膠囊相變材料。5.如權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于，所述步驟2)中脫模步驟是在常溫下放置24h后脫模，養(yǎng)護(hù)步驟是在20~25°C溫度下干燥養(yǎng)護(hù)72h，烘烤步驟是在105~120°C溫度下烘烤24h。6.如權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于，所述蓄熱混凝土的使用溫度范圍為80~250O。7.如權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于，所述硅微粉的純度大于95%。8.如權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于，所述減水劑為萘系減水劑。【文檔編號(hào)】C04B28/06GK103833302SQ201410098910【公開(kāi)日】2014年6月4日申請(qǐng)日期:2014年3月18日優(yōu)先權(quán)日:2014年3月18日【發(fā)明者】周衛(wèi)兵,朱教群,李儒光,程曉敏,李元元,原郭豐,楊憲杰,唐文學(xué),韓慶浩申請(qǐng)人:武漢理工大學(xué)