一種復合無機水合鹽相變材料的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及復合建筑裝飾材料領域，尤其涉及到一種復合無機水合鹽相變材料。
【背景技術】
[0002]目前，社會能源總消耗的很大一部分用于建筑領域。從目前大量應用的建筑裝飾材料如外墻板，內墻板，地板，吊頂，致熱(冷)設備如空調、地暖、地源熱、鍋爐熱水器等等，都存在著不同情況的問題。
[0003]人們利用采暖或空調的目的就是要平衡室內氣溫及增加室內的舒適度。而如果將相變材料用于建材，將很好的起到或者增加這種作用。蓄冷方面，在電價低、空調負荷低的時間內蓄冷，在電價高、空調負荷高時釋冷，以此從時間上全部或局部轉移制冷負荷。在蓄熱方面利用建筑材料的蓄熱能力來調整室內的熱波動，熱流的波動幅度被削弱，作用的時間被退后。通過恰當的設計，就可以把溫度的波動控制在較舒適的范圍內。
[0004]相變物質結合進成型的建材中，便形成一種新型的復合儲能建筑材料。使用相變物質作為儲能材料有如下優點:其一，相變基本上在恒溫下進行，這種特性有利于把溫度變化維持在較小的范圍內，使人體感到更舒適;其二，相變材料有很高的儲熱密度，對于房間內氣溫的穩定及空調系統工況的平穩是非常有利的。
[0005]例如在地暖領域，水地暖從鋪裝結構上分為濕式地暖和干式地暖兩種。傳統濕式地暖一般先在水泥面上鋪設保溫后走管，后用鵝卵石水泥澆注找平，加上地面裝飾層，高度一般為8公分左右，占層高過多。具體來說，傳統的濕式地暖存在如下問題:
[0006]1)濕式地暖為水泥砂漿鋪設，加熱后起溫慢;2)濕式地暖結構之上的地面飾面，受返潮返堿影響，適應的材料有限；3)濕式地暖維修困難，如發現漏水、破損、堵塞情況，查找定位困難，維修時必須整體破壞地暖結構。
[0007]可見，為了提高建筑領域能源使用效率，降低建筑能耗非常迫切。為了解決上述問題，目前常用的是相變儲能技術，相變儲能技術通過相變材料相變時或放出大量熱量，以達到能量存儲的目的，是常用于緩解能量供求雙方在時間、強度及地點上不匹配的有效方式。
[0008]在相變儲能材料中，固液相變儲能材料是最有開發利用價值的，但是現有的固液相變儲能材料存在如下問題:
[0009]1、現有的固液相變材料存在相分層和多次加熱冷卻循環后儲能性能衰退問題。
[0010]2、固液相變材料在相變中有液相產生，具有一定的流動性，因此必須有容器盛裝且容器必須密封以防止泄漏;特別是高溫熔融鹽對容器有相當強的腐蝕，必須選用惰性容器加以封裝。這些缺點在很大程度上束縛了固液相變材料在實際生產中的應用。
[0011]3、固液相變材料在從液態冷卻至固態的過程中一般總存在著過冷問題，導致不能在所要求的溫度范圍內及時結晶。
[0012]因此，如何解決上述技術問題成為本領域技術人員致力于研究的方向。
【發明內容】
[0013]針對現有技術缺陷，本發明提供一種相變儲能發生在常溫環境下、固化成型的復合無機水合鹽相變材料。
[0014]本發明解決上述技術問題所采用的技術方案為:
[0015]—種復合無機水合鹽相變材料，其中，應用于建筑相變材料中，所述復合無機水合鹽相變材料的原料重量份配比為:
[0016]氧化鎂粉100份，粘土粉10?30份，珍珠巖5?7份，A1203填料6?25份，復合硫酸鹽45?60份，木肩10?32份，檸檬酸0.2?1份，復合磷酸鹽0.5?1份，水75?85份。
[0017]較佳的，上述的復合無機水合鹽相變材料，其中，所述復合無機水合鹽相變材料的原料重量份配比為:氧化鎂粉100份，粘土粉30份，珍珠巖6份，A1203填料20份，復合硫酸鹽60份，木肩10份，檸檬酸0.5份，復合磷酸鹽0.5份，水80份。
[0018]較佳的，上述的復合無機水合鹽相變材料，其中，還包括發泡劑，所述發泡劑的重量份為0.1?1份。
[0019]較佳的，上述的復合無機水合鹽相變材料，其中，所述復合磷酸鹽包括磷酸二氫鈣、磷酸三鈉、三聚磷酸鈉及六偏磷酸鈉中的任意一種或兩種以上的組合;所述復合硫酸鹽包括硫酸鈣、硫酸鋁、硫酸鎂及硫酸亞鐵中的任意一種或兩種以上的組合。
[0020]較佳的，上述的復合無機水合鹽相變材料，其中，所述復合無機水合鹽相變材料應用于濕式地暖中。
[0021]本發明技術方案具有如下優點或有益效果:
[0022]本發明的復合無機水合鹽相變材料不僅具有合適的相變溫度，高儲能密度以及小的過冷度，無分層、而且還具有穩定性好、導熱系數大、安全環保、調節濕度、吸音、抑制微生物生長，吸收有毒揮發成分、防火A1級，抗彎強度高，自身具弱堿性，不返鹵，不會腐蝕金屬及耐水等效果。
【附圖說明】
[0023]通過閱讀參照以下附圖對非限制性實施例所作的詳細描述，本發明及其特征、夕卜形和優點將會變得更加明顯。在全部附圖中相同的標記指示相同的部分。并未可以按照比例繪制附圖，重點在于示出本發明的主旨。
[0024]圖1是本發明復合無機水合鹽相變材料配比示意圖；
[0025]圖2是本發明復合無機水合鹽相變材料應用在濕式地暖上時與傳統濕式地暖的性能比較圖。
【具體實施方式】
[0026]下面結合附圖和具體的實施例對本發明作進一步的說明，但是不作為本發明的限定。
[0027]相變材料是一類在其本身發生相變的過程中，可以吸收環境的熱(冷)量，并在需要時向環境放出熱(冷)量，從而達到控制周圍環境溫度的目的的材料。其中，復合無機水合鹽類固液相變儲能材料，按其相變溫度的范圍可分為高溫(大于250°C)、中溫(100?250°C)和低溫(小于100°C)相變材料。本發明的復合無機水合鹽相變材料發生在常溫環境下，屬于低溫相變材料中優選的溫度范圍。
[0028]如圖1所示，本發明的復合無機水合鹽相變材料的原料重量份配比為:氧化鎂粉100份，粘土粉10?30份，珍珠巖5?7份，A1203填料6?25份，復合硫酸鹽45?60份，木肩10?32份，梓檬酸0.2?1份，復合磷酸鹽0.5?1份，水75?85份。在一可選但非限制性的實施例中，優選的，復合無機水合鹽相變材料的原料重量份配比為:氧化鎂粉100份，粘土粉30份，珍珠巖6份，A1203填料20份，復合硫酸鹽60份，木肩10份，檸檬酸0.5份，復合磷酸鹽0.5份，水80份。
[0029]在本發明的實施例中，根據工藝需要，本發明的復合無機水合鹽相變材料，還包括重量份數為0.1?1份的發泡劑，優選的包括重量份數為0.6份的發泡劑。
[0030]本發明的復合無機水合鹽相變材料中，復合磷酸鹽包括磷酸二氫鈣、磷酸三鈉、三聚磷酸鈉及六偏磷酸鈉等中的任意一種或兩種以上的組合。復合硫酸鹽包括硫酸鈣、硫酸鋁、硫酸鎂及硫酸亞鐵中的任意一種或兩種以上的組合;粘土粉包括紅土粉、黃土粉、黑土粉、凹凸棒粘土、膨潤土中的任意一種或兩種以上的組合;A1203填料包括鋁硅灰、招礬土、高嶺土中的任意一種或兩種以上的組合。
[0031]在本發明的復合無機水合鹽相變材料中，所述的氧化鎂粉是由含碳酸鎂(MgC03)的菱鎂礦在700至800攝氏度煅燒出具有一定活性的粉末材料，可參與膠凝反應，起到將其他混合物料膠凝的作用，此為化學反應凝結，產生純粹的無機物結構，也稱作輕燒氧化鎂。
[0032]本發明所述的紅土粉，由紅土經干燥、粉磨而成，其細度約350?500目，主要包括高嶺石、水白云母、蒙脫石、石英和長石。本發明所使用的紅土粉含二氧化硅65.18?71.86%，三氧化二鋁15.02?17.99%，三氧化二鐵3.27?6.61%，氧化鈣0.75?1.68%，氧化鎂0.89?2.07 %，燒失量4.19?6.20 %。其具有優異的抗凍融性、吸音作用、耐風化耐腐蝕性及顯熱蓄熱能力等。
[0033]本發明所述的凹凸棒粘土，為一種晶質水合鎂鋁硅酸鹽礦物，具有獨特的層鏈狀結構特征，具有獨特的分散、耐高溫、抗鹽堿等良好的膠體性質和較高的吸附脫色能力。表面積可達9.6?36m2/g，化學惰性，抑制微生物生長，吸收有毒揮發成分等。
[0034]本發明所述的復合磷酸鹽和復合硫酸鹽都為改性劑，均起到改性的作用。所述改性是指不同的改性劑會使同材料的微觀結構發生不同用途的變化，加速或減緩膠凝反應的速度，使單一的水合無機鹽相變成分成為二相或三相的復合水合無機鹽，獲得合適的相變溫度范圍，消除過冷、分層現象和保證長時間的使用壽命，以適應制造環境的變化。
[0035]本發明所使用的發泡劑包括物理發泡劑。對于物理發泡劑而言，泡沫細孔是通過壓縮氣體的膨脹、液體的揮發或固體的溶解而形成的。所述發泡劑經合適的發泡機發泡成包含有均勻氣泡的形態，慢速攪拌混合至漿料中，因其形態具備一定的穩定性，在結構中形成較致密的孔隙，對增加最終材料的強度有利且有利于將板材控制成較低的密度。本發明優選的物理發泡劑是復配型物理發泡劑，包括低沸點的烷烴、氟碳化合物等，其不僅具有發泡倍數高、泡沫穩定性好、泌水量低等優點，同時還能對水泥起到一定的改性作用，降低產品返鹵泛霜的概率。
[0036]本發明的復合無機水合鹽相變材料通過膠凝反應，產生固化的高強度的板材或任意有強度的形狀，其結構是微孔結構，其微孔孔徑為0.5?Ιμπι。
[0037]所述復合無機水合鹽相變材料具有微孔結構的具體原理如下:
[0038]MgO與復合硫酸鹽和水在合適的配比和外加劑(如磷酸鹽、檸檬酸、蔗糖等)，外加劑在膠凝反應中抑制MgO水形成Mg(OH)2的速度，使復合硫酸鹽更有效的參與水