一种空心结构陶瓷基相变骨料的制备方法技术

技术编号:42655334 阅读:31 留言:0更新日期:2024-09-10 12:15
本发明专利技术为一种空心结构陶瓷基相变骨料的制备方法,利用凝胶成型技术,以液态有机材料作为芯材,以陶瓷浆料作为壁材,使用同轴双针头,在液态有机材料表面形成包裹具有一定厚度的陶瓷浆料,最后通过干燥、预烧结、焙烧使液态有机材料高温分解,形成具有表面多孔且具有较高强度的空心结构陶瓷基体;然后真空吸附相变材料,得到空心结构陶瓷基相变骨料。本发明专利技术效率更高、空心陶瓷球更加均匀,完整性好、成本更低、耗能更少,空心陶瓷球结构可调控,能够吸附更多的相变材料,为毫米级材料,能够作为相变骨料使用,提升相变骨料的蓄热能力。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及相变骨料,尤其是涉及一种空心结构陶瓷基相变骨料的制备方法


技术介绍

1、相变蓄能材料是一种具有高蓄热能力的功能材料,在相变过程中能够以潜热的方式吸收和释放大量的热量,并且相变过程中能够保持恒定温度,另外,相变材料具有较好的循环稳定性。基于前述优点,将相变蓄能材料应用到建筑系统中,能够对环境温度的上升和下降做出及时的相应,从而减小温度波动,达到节能降耗、提升居住舒适性的效果。传统的骨料如膨胀珍珠岩、膨胀蛭石等对相变材料的吸附率低,且力学性能差。

2、陶瓷具有化学稳定性强、耐酸碱、力学性能好等优点,并且通过设计空心结构的陶瓷基小球能够吸附更多的相变材料,实现更好的蓄热能力。

3、传统的制备空心陶瓷球的方法有滚粒法、熔融喷吹法等。滚粒法制备空心陶瓷球的效率低、均匀性差;熔融喷吹法制备的氧化铝空心球对设备要求高、耗能大、对原料的纯度要求高,并且制备的大粒径氧化铝空心球完整率低。现有的空心陶瓷球的往往具有致密的壳层,多用于隔热保温材料,无法实现吸附相变材料从而制备成相变骨料的目标。因此,通过一种简单高效的方法制备壳层为多孔结构本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种空心结构陶瓷基相变骨料的制备方法,其特征在于,所述制备方法的步骤是:

2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述步骤1中的陶瓷粉料的粒度小于5μm的占80%以上;陶瓷粉料为氧化铝粉末、二氧化硅粉末、二氧化钛粉末或废料粉末中的至少一种,所述废料粉末包括尾铁矿粉末、粉煤灰粉末中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述步骤2中分散剂与陶瓷粉料的质量比例为0.2-0.5:100;陶瓷粉料与水的质量比例为20-40:80-60;所述凝胶原料包括海藻酸钠、果胶、黄原胶中的至少一种;所述凝胶原料与水的质量比例为1-2.5:100。

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【技术特征摘要】

1.一种空心结构陶瓷基相变骨料的制备方法,其特征在于,所述制备方法的步骤是:

2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述步骤1中的陶瓷粉料的粒度小于5μm的占80%以上;陶瓷粉料为氧化铝粉末、二氧化硅粉末、二氧化钛粉末或废料粉末中的至少一种,所述废料粉末包括尾铁矿粉末、粉煤灰粉末中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述步骤2中分散剂与陶瓷粉料的质量比例为0.2-0.5:100;陶瓷粉料与水的质量比例为20-40:80-60;所述凝胶原料包括海藻酸钠、果胶、黄原胶中的至少一种;所述凝胶原料与水的质量比例为1-2.5:100。

4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述步骤3中反应溶液的质量分数为10%~25%;金属盐为溶解于水后能够电离出ca2+、ba2+、al3+、cu2+、fe2+、fe3+中的至少一种的物质。

5.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述液态有机材料包括液体石蜡、熔点低于10℃的烷烃类材料;所述步骤4的同轴双针头,其内层针头内径尺寸为0.5mm-1.6mm,外层针头内部外径尺寸为3.5mm,壁厚为0.15mm-0.25mm;所述步骤4中陶瓷浆料的供给速度为0.1~0.5ml/min,有机材料的供给速度为0.02~0.1ml/min,间歇或连续性供料。

6.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,...

【专利技术属性】
技术研发人员:饶中浩张光通刘臣臻
申请(专利权)人:河北工业大学
类型:发明
国别省市:

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