[发明专利]一种高温复合相变储热材料及其制备方法

权利要求书

1.一种高温复合相变储热材料，包括无机盐、陶瓷基质和高导热率材料，其中，无机盐与陶瓷基质体积比为1∶5～25∶1，高导热率材料为0.0001～1g/(g无机盐-陶瓷基质体系)。

2.如权利要求1所述的高温复合相变储热材料，其特征在于，所述无机盐为碱金属或/和碱土金属的碳酸盐、硫酸盐、硝酸盐、氟化物、氯化物中的1种或至少2种的组合，进一步优选为Na₂CO₃、BaCO₃、Na₂SO₄、NaNO₃、NaNO₂中的1种或至少2种的组合，特别优选为Na₂CO₃；

优选地，所述陶瓷基质为SiC、SiO₂、MgO、Al₂O₃、莫来石质、锆英石质、堇青石质中的1种或至少2种的组合，进一步优选为SiC、SiO₂、MgO、Al₂O₃中的1种或至少2种的组合，特别优选为MgO；

优选地，所述高导热率材料为高导热炭材料或/和导热金属，进一步优选为金刚石及类金刚石碳膜、高定向石墨、掺杂石墨、高导热柔性石墨、高导热碳纤维及其复合材料、碳纳米管及其复合材料、高导热炭泡沫、膨胀石墨、石墨烯中的1种或至少2种的组合，特别优选为碳纳米管。

3.如权利要求1或2所述的高温复合相变储热材料，其特征在于，所述无机盐与陶瓷基质体积比为1∶3～20∶1，特别优选为1∶2～15∶1；

优选地，所述高导热率材料含量为0.0005～0.5g/(g无机盐-陶瓷基质体系)，特别优选为0.001～0.1g/(g无机盐-陶瓷基质体系)。

4.一种如权利要求1-3任一项所述的高温复合相变储热材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)根据配方将无机盐和陶瓷基质混合，然后将配方规定量的高导热率材料加热后加入到无机盐-陶瓷基质体系中混合，形成无机盐-陶瓷基质-高导热率材料复合体系；

(2)将步骤(1)得到的复合体系进行高温复合烧结，制得高温复合相变储热材料。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

(1)根据配方将无机盐和陶瓷基质混合，然后将配方规定量的高导热率材料加热后加入到无机盐-陶瓷基质体系中混合，形成无机盐-陶瓷基质-高导热率材料复合体系；

(1′)将步骤(1)得到的复合体系加压成型，得到复合体系成型样品；

(2)将步骤(1′)得到的成型样品进行高温复合烧结，制得高温复合相变储热材料。

6.如权利要求4或5所述的方法，其特征在于，步骤(1)中所述无机盐和陶瓷基质的混合优选为通过研磨混合均匀；

优选地，步骤(1)中所述高导热率材料加入到无机盐-陶瓷基质体系后的混合为通过研磨混合均匀；

优选地，(1)中对所述高导热率材料的加热在惰性气氛中进行；所述惰性气氛优选为氮气、氦气、氖气、氩气、氪气、氙气中的1种或至少2种的组合气氛，特别优选为氮气气氛；

优选地，(1)中所述高导热率材料的加热温度为350～1000℃，进一步优选为450～900℃，特别优选为500～800℃；

优选地，(1)中所述高导热率材料的加热时间为10min以上，进一步优选为15～100min，特别优选为20～70min。

7.如权利要求4-6任一项所述的方法，其特征在于，步骤(1′)中所述加压成型压力优选为3MPa以上，进一步优选为4～50MPa，更优选为5～40MPa，特别优选为5～30MPa；

优选地，步骤(1′)中所述加压成型时间为0.3min以上，进一步优选为0.4～20min，进一步优选为0.5～15min，特别优选为0.5～10min。