一種無機納米相變儲能水泥乳漿及配制方法
【專利摘要】本發(fā)明一種無機納米相變儲能水泥乳漿及配制方法，屬于建筑低碳節(jié)能【技術領域】，是由磷酸二氫鋁水解物作壁材，或以正硅酸乙酯、鈦酸四丁酯、鋁酸三甲酯水解的硅膠、二氧化鈦或三氧化二鋁作壁材，以納米10水硫酸鈉和氯化鈉為芯材，壁材包封芯材并與水泥加水調制成水泥乳漿，用于水泥墻壁和水泥地板的儲能保溫。
【專利說明】—種無機納米相變儲能水泥乳漿及配制方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于建筑低碳節(jié)能【技術領域】，具體地說是一種無機納米相變儲能水泥乳漿及其制備方法。
【背景技術】
[0002]自然環(huán)境中每天產生大量的熱量，如:太陽能、動物體散發(fā)熱、燃燒熱、摩擦熱、物體運轉熱等。相變儲能材料是在其本身發(fā)生相變的過程中，吸收這些熱量的物質，并在需要時向環(huán)境釋放，而達到控制周圍環(huán)境溫度和節(jié)能的目的。按其化學組成可以分為:有機相變儲能材料、混合相變儲能材料和無機相變儲能材料。有機相變儲能材料具有化學穩(wěn)定性好、相變溫度適中、無相分離等優(yōu)點，然而，有機相變儲能材料導熱系數(shù)較低，致使其在儲能系統(tǒng)的應用中傳熱性能差，從而降低了系統(tǒng)的效能；混合相變儲能材料具有在一定范圍內可調的優(yōu)點，但容易老化，經過幾次循環(huán)后就失去儲能效果；無機相變儲能材料具有使用范圍廣、導熱系數(shù)大、融解熱較大、貯熱密度大、相變體積變化小、毒性小、價格便宜等優(yōu)點，深得人們青睞，因此這類無機儲能材料的制備和應用在專利申請方面越來越多，如:《一種無機鹽/陶瓷基高溫相變儲能材料的制備工藝》，申請?zhí)?00510120619.7 ;《一種無機相變儲能材料》，申請?zhí)?01210037753 ;《一種無機鹽/陶瓷基高溫相變儲能材料的制備工藝》，申請?zhí)朇N200810065301.7 ;《一種高性能中溫無機相變儲能材料及其制備方法》，申請?zhí)?01210557115等等。無機相變儲能材料通常存在過冷、非均勻融解和相分離等現(xiàn)象，致使應該儲能時不儲能，應該釋放能時不釋放能，系統(tǒng)中出現(xiàn)明顯分層，相變焓大大衰減。為了解決上述問題，發(fā)明人提出各種方案，如《一種儲熱介質及其用途》，申請?zhí)?00610104583.8，提出硝酸鎂，氯化鎂和水組成共晶的鹽水化合物；《一種無機相變儲能材料》，申請?zhí)?01210037753.0，采用在無機鹽水合物中加入成核劑和分散劑；《一種無機水合鹽相變儲能材料的制備方法》，申請?zhí)?00810065301.7，采用在無機鹽水合物中加防過冷劑四硼酸鈉，這些方法雖然有一些效果，但也只局限于某些體系，在相變儲能材料選擇和使用存在一定的局限，本發(fā)明發(fā)明人研究發(fā)現(xiàn)，將無機鹽水合物相變儲能材料分散到納米級微粒，包裹成納米微膠囊，能很好地解決相變儲能材料的過冷和相分離問題，發(fā)明人根據這一發(fā)現(xiàn)和構思開發(fā)出一系列納米無機相變儲能材料，本發(fā)明就是開發(fā)的這種無機相變儲能材料之一。

【發(fā)明內容】

[0003]本發(fā)明的目的在于將無機鹽水合物相變儲能材料分散到納米級微粒，并包裹在納米微膠囊中，克服相變儲能材料的過冷和相分離問題，開發(fā)出一系列與現(xiàn)有技術不同的無機相變儲能材料，滿足不同保溫，隔熱，儲能，調溫對象對不同無機相變材料性能的要求。
[0004]本發(fā)明一種無機納米相變儲能材料的水泥乳漿，是由磷酸二氫鋁水解物作壁材，以納米級10水合硫酸鈉Na2SO4.IOH2O和氯化鈉為芯材，以壁材包封芯材并與水泥加水調制的一種水泥乳漿，其配方和重量配比為:納米級氯化鈉NaCl和納米級10水合硫酸鈉Na2SO4.IOH2O 10kg,重量比 NaCl: Na2SO4.IOH2O=I: 9 ;磷酸二氫鋁Al (H2PO4) 3 10_20kg ;400或500號水泥10-12kg ;聚乙烯醇水液(10%W/W) 5kg ;水5_10kg (注:溶解氯化鈉和10水合硫酸鈉的水除外)。
[0005]本發(fā)明一種相變儲能水泥乳漿的配制方法，是依次按下列步驟加工:
(1)納米級氯化鈉NaCl和納米級10水合硫酸鈉Na2SO4.IOH2O的制備:按配比稱取氯化鈉NaCl和10水合硫酸鈉Na2SO4.IOH2O,按每20kgl0水合硫酸鈉加水50kg溶解，在攪拌下加入二倍體積的無水乙醇，析出納米級NaCl和Na2SO4.IOH2O沉淀,離心分離出納米級NaCl 和 Na2SO4.IOH2O ；
(2)按配比稱取磷酸二氫鋁，按其重量的1/5加水稀釋，將步驟(1)納米級NaCl和Na2SO4.IOH2O加入納調勻； (3)將10%W/W聚乙烯醇水液加入到步驟(2)，混勻；
(4)將余下的水加入到步驟(3)，攪勻；
(5)將400或500號水泥加入到步驟(4)，攪勻。
[0006]上述步驟(1)離心分離出納米級NaCl和Na2SO4.IOH2O的離心液回收乙醇，回收乙醇析出的NaCl和Na2SO4.IOH2O可重新使用。
[0007]本發(fā)明產品特別適合現(xiàn)配現(xiàn)用。
[0008]上述壁材，可用用正硅酸乙酯、鈦酸四丁酯、鋁酸三甲酯的水解產物代替。
[0009]上述芯材可用10水硫酸鈉或其它納米相變材料代替，但相變溫度與10水硫酸鈉和氯化鈉不同。
[0010]本發(fā)明產品特別適宜墻壁和水泥板的儲能保溫，在Na2SO4.IOH2O中加入NaCl，使Na2SO4.IOH2O的熔點從32.4°C降低到18°C，當室溫高于18°C，由Al (H2PO4) 3對紅外線的吸收和無機相變儲能材料對熱量的吸收，使涂有本水泥乳漿的墻壁和地板的房間變得涼爽，當室溫低于18°C時，相變儲能材料釋放能量，使房間變得暖和。
[0011]發(fā)明效果:
1.本發(fā)明產品相變溫度18-40°C，儲熱密度160-500J/g，無毒，無腐蝕，特別適合于住房保溫，隔熱，儲能，調溫。
[0012]2.本發(fā)明產品工藝簡單，成本低質量易控，穩(wěn)定。
[0013]3.反復使用無相分離。
[0014]4.本發(fā)明通過快速反應，將無機鹽水合物迅速分散成納米級微粒，并被磷酸鋁包裹，無機鹽結晶水不易散失，微粒分子運動受到約束，有效控制了過冷和相分離的現(xiàn)象，是一種很好的相變儲能材料。
【具體實施方式】
[0015]實施例1
(I)稱取氯化鈉NaCl lkg, 10水合硫酸鈉Na2SO4.IOH2O 9kg,加水22.5kg溶解，然后加22.5kg無水乙醇，析出納米級NaCl和Na2SO4.IOH2O沉淀，離心分離得納米級NaCl和Na2SO4.IOH2O 混合物；
(2)稱取磷酸二氫鋁18kg，加3.6kg水稀釋，加入納米級NaCl和Na2SO4.IOH2O調勻；
(3)將5kglO%W/W聚乙烯醇水液加入到步驟(2)，混勻；(4)將余下的1.4kg水加入到步驟(3)，攪勻；
(5)將10kg500號水泥加入到步驟(4)，攪勻即得。
[0016]實施例2
(1)稱取氯化鈉NaCllkg, 10水合硫酸鈉Na2SO4.IOH2O 9kg,加水22.5kg溶解，然后加22.5kg無水乙醇，析出納米級NaCl和Na2SO4.IOH2O沉淀，離心分離得納米級NaCl和Na2SO4.IOH2O 混合物；
(2)稱取磷酸二氫鋁20kg，加4kg水稀釋，加入納米級NaCl和Na2SO4.IOH2O調勻；
(3)將5kglO%W/W聚乙烯醇水液加入到步驟(2)，混勻；
(4)將余下的6kg水加入到步驟(3),攪勻；
(5)將12kg500號水泥加入到步驟(4)，攪勻即得。
[0017]以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例而已，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制，任何脫離本發(fā)明技術方案內容，依據本發(fā)明的技術實質對以上實施例所作任何簡單修改、等同變化與修飾，均屬于本發(fā)明`技術方案的范圍內。
【權利要求】
1.一種無機納米相變儲能水泥乳漿，其特征是由磷酸二氫鋁水解物作壁材，以納米級10水合硫酸鈉Na2SO4.IOH2O和氯化鈉為芯材，以壁材包封芯材并與水泥加水調制的一種水泥乳漿，其配方和重量配比為:納米級氯化鈉NaCl和納米級10水合硫酸鈉Na2SO4.IOH2OIOkg,重量比 NaCl: Na2SO4.IOH2O=I: 9 ;磷酸二氫鋁 Al (H2PO4) 3 10_20kg ;400 或 500 號水泥10-12kg ;聚乙烯醇水液10%W/W 5kg ;水5-10kg，不包括溶解氯化鈉和10水合硫酸鈉的水。
2.按照權利要求1所述的一種無機納米相變儲能水泥乳漿的配制方法，其特征是依次按下列步驟加工: (1)納米級氯化鈉NaCl和納米級10水合硫酸鈉Na2SO4.IOH2O的制備:按配比稱取氯化鈉NaCl和10水合硫酸鈉Na2SO4.IOH2O,按每20kgl0水合硫酸鈉加水50kg溶解，在攪拌下加入二倍體積的無水乙醇，析出納米級NaCl和Na2SO4.IOH2O沉淀,離心分離出納米級NaCl 和 Na2SO4.IOH2O ； (2)按配比稱取磷酸二氫鋁，按其重量的1/5加水稀釋，將步驟(1)納米級NaCl和Na2SO4.IOH2O 加入調勻； (3)將10%W/W聚乙烯醇水液加入到 步驟(2)，混勻； (4)將余下的水加入到步驟(3)，攪勻； (5)將400或500號水泥加入到步驟(4)，攪勻。
3.根據權利要求2所述一種相變儲能水泥乳漿的配制方法，其特征是步驟(1)離心分離出納米級NaCl和Na2SO4.IOH2O的離心液回收乙醇。
4.根據權利要求1所述的一種無機納米相變儲能水泥乳漿，其特征是用正硅酸乙酯、鈦酸四丁酯、鋁酸三甲酯的水解產物代替磷酸二氫鋁和水玻璃作壁材。
【文檔編號】C04B28/00GK103482910SQ201310387475
【公開日】2014年1月1日 申請日期:2013年8月30日 優(yōu)先權日:2013年8月30日
【發(fā)明者】李榮明, 駱相全 申請人:貴州中益能低碳節(jié)能科技股份有限公司