[发明专利]多孔材料基体和复合相变蓄热材料及其制备方法

权利要求书

1.一种多孔材料基体的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)将含钙原料和含硅原料按摩尔比Ca∶Si＝1∶0.4～1称料混合，按原料总重量的20～40倍添加水，搅拌并在180～320℃下保温4～12h，得到多孔材料料浆；

(2)待上述料浆冷却后，添加0％～5％的纳米金属粉，经干燥、成型后即制得多孔材料基体。

2.根据权利要求1所述的多孔材料基体的制备方法，其特征在于，所述含钙原料为工业废电石渣、氢氧化钙或氧化钙；所述含硅原料为硅灰、硅粉、水玻璃或硅胶；所述纳米金属粉为纳米铜粉、纳米铁粉中的一种或两种的混合物。

3.根据权利要求1或2所述的多孔材料基体的制备方法，其特征在于，所述含钙原料还进行如下预处理：在600～800℃下煅烧1～2h，冷却到室温，机械破碎，过200目筛，将得到的含钙原料粉末加入60～85℃去离子水消解，电动强力搅拌10～30min，密封陈化1～3d。

4.根据权利要求1所述的多孔材料基体的制备方法，其特征在于，所述成型方法为自然干燥成型或抽滤成型。

5.根据权利要求1～4任意一项方法制得的多孔材料基体，其特征在于，所述基体内部是由纤维缠绕而成的二次粒子紧密堆积而成，二次粒子内部是稀疏的纤维纵横交织分布，二次粒子内部被分割成更小的空间，在二次粒子的外部纤维较为密集，形成紧密坚实的外壳；部分纤维外延生长，形成伸向外壳的尖刺，所述二次粒子又互相交织形成无数微米级或纳米级的空隙；孔径分布曲线呈双峰状，基体内部存在大量分布在0.1μm～25μm范围内的空隙。

6.根据权利要求5所述的多孔材料基体，其特征在于，所述多孔材料基体的密度为0.15g·cm^-3～0.168g·cm^-3，显气孔率为90％～96％。

7.一种利用权利要求1～4任意一项方法制得的多孔材料基体制备复合相变蓄热材料的方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)将足量的无机盐相变材料同多孔材料基体一起移入高温设备，在高于无机盐相变材料的相变温度的氛围内浸渗，使相变材料浸渗入多孔材料基体的孔道内；

或者先将足量的无机盐相变材料升温至完全熔融，立即将多孔材料基体浸入其中，使相变材料浸渗入多孔材料基体的孔道内；

(2)完成熔融浸渗程序后，停炉冷却至室温，待试样出炉后对其进行去盐处理，即得复合相变蓄热材料。

8.根据权利要求7所述的制备复合相变蓄热材料的方法，其特征在于，所述无机盐相变材料为硫酸钾、硫酸钠、氯化镁、氯化钠和氯化钾中的一种或几种。

9.根据权利要求7或8所述的制备复合相变蓄热材料的方法，其特征在于，所述浸渗温度比无机盐相变温度高30℃～50℃，浸渗时间为10min～30min。

10.根据权利要求7或8或9所述的方法制备的复合相变蓄热材料，其特征在于，所述无机盐相变材料占复合相变蓄热材料的质量分数为80％～95％。