CN101113323A - 一种泡沫蓄热体及制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种泡沫蓄热体及制备方法。现有的蓄热体都是直通网状结构或蜂窝状结构，比表面积小，蓄热效果不理想，受产品成形的局限性，产品外形不能太大，对使用环境的要求较高，使用效率一般为70－75％，普遍存在着加工难度大、成本高、成品率低、使用范围小的不足之处。本发明用高岭土、氧化铝、锂辉石、有机材料为原料，通过高分子海绵状适模涂附后烧制而成，具有比表面积大于2000m²/m³特点，蓄热效果好，使用效率大于90％以上，产品吸水率小于1％，抗压强度高，热容量大，适用范围广，不受系统废气种类的约束，使用寿命长，加工难度小，成本低，可充分利用资料，符合环保要求。

Description

一种泡沫蓄热体及制备方法

技术领域

本发明涉及的是一种泡沫蓄热体，本发明还涉及该蓄热体的制备方法。

背景技术

在工业上的许多领域都牵涉热能，如何更好的利用热能，节约热能，是我们所面对的重要问题，热能的贮存技术是提高热能利用率的重要手段，而热能的贮存需要使用蓄热体。蓄热体的技术发展比较快，在形状、尺寸上，先后出现了蜂窝体、蓄热球和管状蓄热体；在材质上，由传统的金属、陶瓷蓄热体包括堇青石质和莫来石发展到近年来的高性能无机盐、陶瓷基复合蓄热体。在成型方法上有挤注成型法、滚动成型法和机压成型法。在制备方法上，有混合烧结法及烧结-渗透法，混合烧结法通过在陶瓷配料中混合一定比例的无机盐(即相变材料PCM)和添加剂，然后经过成型、高温烧结，PCM保持在陶瓷基体中而占有一定的空间，使得陶瓷基体烧结成具有网络多孔状的结构；烧结-浸渗法是先按要求制备出有连通网络结构的多孔陶瓷基体，再将无机盐熔化渗入陶瓷基体中，也称二级制造法。上述所公开的制备蓄热体的技术发展方向给予我们很好的技术启发，然而现有蓄热体的制备技术在材质采用及制备方法上都还存着很大的发展空间，因为现有的蓄热体都是直通网状结构或蜂窝状结构，比表面积小，蓄热效果不理想，受产品成形的局限性，产品外形不能太大，对使用环境的要求较高，其中PH值甚至要求至中性，不然会影响产品寿命，使用效率一般中为70-75％，普遍存在着加工难度大、成本高、成品率低太使用范围小的不足之处。因此，针对上述所存在的问题，寻找技术突破，是本发明努力的方向。

发明内容

本发明的目的是提供一种泡沫状蓄热体，以克服现有蓄热体所存在的不足。本发明的另一目的是提供该蓄热体的制备方法。

为实现上述目的，本发明采取了这样的技术方案：一种泡沫蓄热体，包括下述重量份的原料：

高岭土    60-90份    氧化铝  3-5份    锂辉石  1-3份

有机材料  5-8份

所述高岭土是指粉碎度为200-500目的高岭土细粉，主要含有三氧化二铝13-45％、二氧化硅50-70％、三氧化二铁0.3-1.8％、氧化镁0.3-7％、氧化钾、氧化钠及氧化钙0.4-3.6％、二氧化钛0.02-0.8％；

所述氧化铝指的是工业氧化铝，氧化铝含量大于90％；

所述锂辉石指的是氧化锂含量为5-7％的工业用锂辉石原料；

所述有机材料指的是含纤维素CMC1-4重量份、聚乙烯醇2-3重量份、硅酸钠固化剂0.5-1重量份，混合而成的有机材料；

上述原料的制备方法主要是：

(1)按产品规格要求，用高分子材料制备成海绵状的适模；

(2)用稀酸对上述高分子海绵状适模进行表面处理1-6小时，取出自然干燥备用；

(3)取上述原料和水一起粉碎制浆，固液比为1∶0.5-2，制浆时间为3-24小时，得混合浆液备用；

(4)取上述取混合浆液加入有机材料搅拌均匀，得到原料浆液备用；

(5)将上述原料浆液均匀涂附于高分子海绵状适模上，如果一次涂附不均匀要进行数次涂附，每次涂附都要待上一次干燥后再涂附下一次，得到涂浆体，将涂浆体于80-200℃条件下干燥，得到干燥涂浆体备用；

(6)将上述干燥涂浆体在1270-1350℃的条件下烧制8-15小时，得到蓄热体。

采取上述措施的本发明，由于采用了高分子材料做成适模，从而制备得到三维网络结构泡沫状的本发明，具有比表面积大于2000m²/m³特点，蓄热效果好，使用效率大于90％以上，产品吸水率小于1％，抗压强度高，热容量大，适用范围广，不受系统废气种类的约束，使用寿命长，在正常情况下可使用3年以上，加工难度小，成本低，可充分利用资料，符合环保要求。

实施方式

实施例1

原料配方：

高岭土     60公斤    氧化铝    3公斤    锂辉石      1公斤

纤维素CMC  2公斤     聚乙烯醇  3公斤    硅酸钠固化剂1公斤

制备方法：

(1)按产品规格要求，用高分子材料制备成海绵状的适模，所用高分子海绵市场已有销售；

(2)用10％硫酸溶液浸泡高分子海绵状适模4-6小时，进行表面处理，取出自然干燥备用；

(3)取上述原料和35公斤水一起于球磨机中磨浆，磨浆时间为20小时，得混合浆液备用；

(4)取上述混合浆液加入有机材料搅拌2小时以上直至均匀，得到原料浆液备用；

(5)将上述原料浆液均匀涂附于高分子海绵状适模上，待第一次浆液干燥固化后再涂附第二次，得到涂浆体，将涂浆体于120℃条件下干燥，得到干燥涂浆体备用；

(6)将上述干燥涂浆体在1300℃的条件下烧制12小时，得到蓄热体。

实施例2

原料配方：

高岭土     90公斤    氧化铝    5公斤    锂辉石      3公斤

纤维素CMC  3公斤     聚乙烯醇  4公斤    硅酸钠固化剂1公斤

制备方法：

与实施例1相同。

实施例3

原料配方：

高岭土     80公斤    氧化铝    4公斤    锂辉石      2公斤

纤维素CMC  2公斤     聚乙烯醇  4公斤    硅酸钠固化剂1公斤

制备方法：

与实施例1相同。

Claims (2)

1.一种泡沫蓄热体，其特征在于所述的泡沫蓄热体，包括下述重量份的原料：

高岭土    60-90份    氧化铝    3-5份    锂辉石  1-3份

有机材料  5-8份

所述高岭土是指粉碎度为200-500目的高岭土细粉，主要含有三氧化二铝13-45％、二氧化硅50-70％、三氧化二铁0.3-1.8％、氧化镁0.3-7％、氧化钾、氧化钠及氧化钙0.4-3.6％、二氧化钛0.02-0.8％；

所述氧化铝指的是工业氧化铝，氧化铝含量大于90％；

所述锂辉石指的是氧化锂含量为5-7％的工业用锂辉石原料；

所述有机材料指的是含纤维素CMC1-4重量份、聚乙烯醇2-3重量份、硅酸钠固化剂0.5-1重量份，混合而成的有机材料。

2.根据权利要求1所述的泡沫蓄热体的制备方法，其特征在于所述的方法主要是：

(1)按产品规格要求，用高分子材料制备成海绵状的适模；

(2)用稀酸对上述高分子海绵状适模进行表面处理1-6小时，取出自然干燥备用；

(3)取上述原料和水一起粉碎制浆，固液比为1∶0.5-2，制浆时间为3-24小时，得混合浆液备用；

(4)取上述取混合浆液加入有机材料搅拌均匀，得到原料浆液备用；

(5)将上述原料浆液均匀涂附于高分子海绵状适模上，如果一次涂附不均匀要进行数次涂附，每次涂附都要待上一次干燥后再涂附下一次，得到涂浆体，将涂浆体于80-200℃条件下干燥，得到干燥涂浆体备用；

(6)将上述干燥涂浆体在1270-1350℃的条件下烧制8-15小时，得到蓄热体。