一种类贝壳结构仿生型复合相变储热材料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种类贝壳结构仿生型复合相变储热材料及其制备方法，其包括包括相变材料、片状孔结构陶瓷骨架、陶瓷添加剂；其中片状孔结构陶瓷骨架的孔隙率为50%~85%，陶瓷添加剂的质量百分比为0%~10%。其可大幅度提高相变储热材料导热系数。本发明专利技术在真空条件下将相变材料浸入冷冻干燥法制备的具有片状孔结构的高导热系数陶瓷骨架中形成类贝壳结构的复合物。该方法制备流程简单、可调性大，制备的复合材料可用于太阳能建筑采暖、余废热利用等诸多领域。

【技术实现步骤摘要】
一种类贝壳结构仿生型复合相变储热材料及其制备方法
本专利技术涉及用化学化工方法生产储热材料的
和能源材料科学领域，具体涉及一种类贝壳结构仿生型复合相变储热材料及其制备方法。
技术介绍
随着能源资源的进一步消耗以及我国能源供给侧改革政策的进一步实施，如何高效地利用太阳能和工业产生的余废热成为了研究趋势。相变储热技术不涉及化学变化，在使用过程中利用相变过程可以储存大量热量的同时保持温度不变。但相变储热材料导热系数低是其主要缺点,限制了其在太阳能或者余废热利用的实际场景中的效能。目前对于相变储热材料来说多侧重于普通方法进行导热系数的提升，实际措施多为在相变材料中添加高导热颗粒或者传统的金属或陶瓷骨架。自然界中有许多生物结构有着优异的性能，更加值得我们借鉴，然而在仿生领域制备高导热陶瓷骨架目前少有研究。因此，为了提高相变材料的导热系数，本专利技术提出借鉴海洋中的贝壳表面架构来制备类贝壳结构的复合相变材料，以此提高其导热系数。
技术实现思路
针对目前技术的不足，本专利技术的目的是提供一种可调性大，成本低廉、高效能本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种类贝壳结构仿生型复合相变储热材料，其特征在于,其包括片状孔结构陶瓷骨架、陶瓷添加剂以及浸渍在陶瓷骨架孔隙中的相变材料；所述片状孔结构陶瓷骨架的孔隙率为50%～85%，所述陶瓷添加剂的质量百分比为0%～10%,陶瓷骨架占该复合相变储热材料的体积百分比为15%-50%;/n所述相变材料为有机相变材料糖醇类和无机相变材料无机盐类中的一种或两种以上；所述陶瓷骨架为基体材料为SiC、AlN、Al2O3、MgO、TiN或SiO2；陶瓷添加剂为氧化钇、氧化铝、氧化镧、羧甲基纤维素钠、聚乙烯醇、十二烷基苯磺酸钠的一种或多种组合方式。/n

【技术特征摘要】
1.一种类贝壳结构仿生型复合相变储热材料，其特征在于,其包括片状孔结构陶瓷骨架、陶瓷添加剂以及浸渍在陶瓷骨架孔隙中的相变材料；所述片状孔结构陶瓷骨架的孔隙率为50%～85%，所述陶瓷添加剂的质量百分比为0%～10%,陶瓷骨架占该复合相变储热材料的体积百分比为15%-50%;
所述相变材料为有机相变材料糖醇类和无机相变材料无机盐类中的一种或两种以上；所述陶瓷骨架为基体材料为SiC、AlN、Al2O3、MgO、TiN或SiO2；陶瓷添加剂为氧化钇、氧化铝、氧化镧、羧甲基纤维素钠、聚乙烯醇、十二烷基苯磺酸钠的一种或多种组合方式。


2.如权利要求1所述的类贝壳结构类贝壳结构仿生型复合相变储热材料，其特征在于，所述相变材料的种类为脂类、糖醇、硝酸盐、碳酸盐、氯盐中的1种或2种以上的任意比例组合。


3.如权利要求2所述的类贝壳结构类贝壳结构仿生型复合相变储热材料，其特征在于，
所述糖醇为赤藓糖醇、甘露醇或石蜡；所述氯盐诸如硝酸锂、氯化钠或碳酸锂。


4.一种根据权利要求1至3任意一项所述的类贝壳结构仿生型复合相变储热材料的制备方法，其特征在于，其包括以下步骤：
（1）将陶瓷粉体与陶瓷添加剂混合均匀后加入去离子水球磨混合均匀形成陶瓷浆料；
（2）将步骤（1）中的陶瓷浆料真空除泡后倒入定制的模具中，在冷冻干燥机中进行预冻与干燥得到陶瓷坯体；
（3）将步骤（2）中的陶瓷坯体低温排出陶瓷添加剂后在高温炉惰性气氛中无压烧结；
（4）将相变材料在熔点以上挥发点以下高温氛围中...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘向雷，宋亚楠，宣益民，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32