CN102585775B - 一种高温复合相变储热材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种高温复合相变储热材料的制备方法,涉及到高温复合相变储热材料及其制备,使用本发明方法制备高导热率的高温复合相变储热材料,使储热材料导热率显著提高,大幅度提高储热材料储/释热速率,而且制备过程容易控制,操作简便。不需要任何粘结剂或其它保护剂,通过烧结即可直接获得出储热材料,大幅度提高了储热材料导热性能,从而提高了储热材料利用率,而且制备过程操作简便,所制备的产品还可以用于其它中低温复合储热材料,以及光热利用、热-冷-电联用、复合材料合成等许多领域。
Description
技术领域
本发明涉及用化学化工方法生产储热材料的技术领域和能源材料科学领域,具体地,本发明涉及以无机盐为基础的高温复合相变储热材料、制备方法及其用途。
背景技术
能量的储存研究是能源安全与可持续发展的战略性课题,其中热能的储存与利用与国计民生息息相关。储热技术,特别是相变储热技术,它是合理有效利用现有能源,优化使用可再生能源和提高能源利用效率的重要技术,是近20年来世界节能领域内一个非常活跃的研究方向。
随着太阳能、工程热物理、航天技术及工业余热回收利用等领域的相互渗透和迅猛发展,为相变储热的进一步研究和发展提供了丰厚的条件。相变储热是利用材料的相变潜热来实现能量的储存和利用,来缓解能量供求双方在时间、强度及地点上不匹配的有效方式。相变储热技术的核心是相变材料,其潜热及传热直接影响储存和利用。
无机盐在高温相变储热应用领域中具有极大的优势,所以目前高温储热相变材料以无机盐或合金为主要成分。但由于它们固-液转化时,必须使用专门容器封装,增加了传热介质与相变材料间的热阻,降低了传热效率,成本相应也提高了。为了解决这个问题,高温储热材料多采用陶瓷作为基体,将无机盐或合金和陶瓷基体进行复合,但其传热储/释热速率慢。
目前复合相变储热材料的制备主要有两类方法:高温固相法与液相化学法。如采用熔融浸渗方法(A.A.Jalalzadeh-azar,W. G. Steele,and G.A.Adebiyia,Performance comparison of high-temperature packed bed operation with PCM andsensible-heat pellets.Int.J.Engery Res.,21(1997)1039-1052),但该方法的Na2SO4/SiO2循环稳定性差,且该方法过程Na2SO4在SiO2中浸渗量少。与此方法相比,还有采用液相法制备amorphized Ge0.8Sn0.2纳米簇,再将硅源产生SiO2对纳米簇进行包覆,最后制备出纳米级高分散的Ge0.8Sn0.2/SiO2高温储热相变材料(S.J.Shin,J.Guzman,C.W.Yuan,et al.Embedded binary eutectic alloynanostructures:A new class of phase change materials.Nano Lett.,10(2010)2794-2798),但该方法过程繁琐,工序复杂。
因此,现有技术的难点在于相变储热材料导热率低,传热储/释热速率慢,循环稳定性差,且制备方法复杂,不利于工业化生产。
发明内容
针对现有技术的不足,本发明的目的之一在于提供一种高温复合相变储热材料。所述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,例如1∶4、1∶3、1∶2、1∶1、5∶1、10∶1、15∶1、20∶1、23∶1、24∶1、25∶1等,高导热率材料为0.0001~1g/(g无机盐-陶瓷基质体系),例如:0.0002g/(g无机盐-陶瓷基质体系)、0.0003g/(g无机盐-陶瓷基质体系)、0.0009g/(g无机盐-陶瓷基质体系)、0.0011g/(g无机盐-陶瓷基质体系)、0.0012g/(g无机盐-陶瓷基质体系)、0.01g/(g无机盐-陶瓷基质体系)、0.1g/(g无机盐-陶瓷基质体系)、0.5g/(g无机盐-陶瓷基质体系)、0.98g/(g无机盐-陶瓷基质体系)、0.99g/(g无机盐-陶瓷基质体系)等。
所述高导热率材料为0.0001~1g/(g无机盐-陶瓷基质体系),指的是:每克无机盐-陶瓷基质体系中加入0.0001~1g高导热率材料。
优选地,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,所述组合典型但非限制性的例子有:Na2CO3、BaCO3的组合,NaNO3、NaNO2的组合,Na2SO4、NaNO3、NaNO2的组合等,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,所述组合典型但非穷尽的实例有:SiC、SiO2的组合,SiO2、MgO、Al2O3的组合等,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,例如铜、铝、银,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,所述组合典型但非穷尽的实例有:高定向石墨、掺杂石墨的组合,膨胀石墨、石墨烯、高导热柔性石墨的组合,高导热碳纤维、碳纳米管的组合等,特别优选为碳纳米管(CNT)。
优选地,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)。
本发明的目的之一还在于提供一种所述高温复合相变储热材料的制备方法。本发明提出采用高温复合烧结法,高导热率材料分散无机盐-陶瓷基质二元混合物,通过调整无机盐和陶瓷基质的比例、高导热率材料与无机盐和陶瓷基质的比例、成型压力、保压时间、烧结升温速率、降温速率、保温时间以及气体流量等制备高导热率的无机盐-陶瓷基质-高导热率材料的高温复合相变储热材料,使无机盐-陶瓷基质-高导热率材料的复合储热材料导热率显著提高,复合储热材料高度分散,并保持纳米尺度,不仅可以大幅度提高储热材料储/释热速率,而且制备过程容易控制,操作简便。
所述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。
优选地,所述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;
(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。
优选地,步骤(1)中所述无机盐和陶瓷基质的混合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-陶瓷基质体系中后的混合为通过研磨混合均匀。
优选地,(1)中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,所述组合典型但非限制性的实例有:氮气、氦气的组合,氦气、氖气、氩气的组合,氖气、氩气、氪气、氙气的组合等,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℃,例如351℃、352℃、353℃、360℃、400℃、600℃、700℃、799℃、950℃、990℃、995℃、999℃等,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,例如:11min、12min、13min、18min、25min、30min、50min、60min、80min、90min、95min、98min、99min、110min等,进一步优选为15~100min,特别优选为20~70min。
优选地,步骤(1′)中所述加压成型压力为3MPa以上,例如3.1MPa、3.2MPa、3.3MPa、3.5MPa、4.1MPa、4.9MPa、8MPa、10MPa、20MPa、25MPa、35MPa、45MPa、48MPa、49MPa等,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,例如:0.31min、0.32min、0.33min、0.35min、0.45min、0.51min、0.55min、1min、5min、11min、18min、19min、19.5min、19.9min等,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。
优选地,步骤(2)中所述高温复合烧结时,成型样品置于坩埚中,例如粘土坩埚、石墨坩埚、瓷土坩埚、石英坩埚,特别优选置于石墨坩埚中。
优选地,步骤(2)中所述高温复合烧结采用管式炉。
优选地,步骤(2)中所述高温复合烧结在惰性气氛中进行,例如在氮气、氦气、氖气、氩气、氪气、氙气中的1种或至少2种的组合气氛中,所述组合典型但非限制性的实例有:氮气、氦气的组合,氦气、氖气、氩气的组合,氖气、氩气、氪气、氙气的组合等,特别优选在氦气、氖气、氩气、氪气、氙气中的1种或至少2种的组合气氛中;优选地,所述惰性气体流量为1~60mL/min,例如:1.1mL/min、1.2mL/min、1.3mL/min、1.5mL/min、2mL/min、4mL/min、8mL/min、10mL/min、15mL/min、25mL/min、35mL/min、45mL/min、55mL/min、58mL/min、59mL/min等,进一步优选为3~40mL/min,特别优选为5~30mL/min。
优选地,步骤(2)中所述高温复合烧结时升温速率为0.5~60℃/min,例如:0.51℃/min、0.52℃/min、0.6℃/min、0.9℃/min、1.1℃/min、1.2℃/min、1.3℃/min、1.5℃/min、2℃/min、5℃/min、10℃/min、20℃/min、35℃/min、45℃/min、55℃/min、58℃/min、59℃/min等,进一步优选为1~50℃/min,更优选为1~40℃/min,特别优选为1~30℃/min。
优选地,步骤(2)中所述高温复合烧结温度为700~1200℃,例如:701℃、702℃、703℃、705℃、710℃、900℃、1100℃、1150℃、1190℃、1195℃、1198℃、1199℃等,进一步优选为750~1000℃,特别优选为800~950℃。
优选地,步骤(2)中所述高温复合烧结时间为10min以上,例如:11min、12min、13min、30min、50min、80min、100min、150min、180min、185min、198min、199min等,进一步优选为15~200min,更优选为18~150min,特别优选为20~120min。
优选地,步骤(2)所述高温复合烧结完成后降温,进一步优选降温至55℃以下,例如10℃、20℃、30℃、40℃、48℃、49℃等,特别优选降温至室温~55℃;优选地,降温速率为20℃/min以下,例如:0.1℃/min、0.2℃/min、0.49℃/min、0.51℃/min 1.1℃/min、1.2℃/min、3℃/min、8℃/min、10℃/min、19.5℃/min、19.8℃/min、19.9℃/min等,进一步优选为0.5~10℃/min,特别优选为1~5℃/min。
优选地,所述高温复合相变储热材料的制备方法,包括以下步骤:
(1)将无机盐和陶瓷基质按体积比为1∶5~25∶1混合,进行研磨混合均匀,将高导热率材料在350~1000℃加热10min以上,然后添加0.0001~1g/(g无机盐-陶瓷基质体系)的高导热率材料至无机盐-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′)得到的成型样品在700~1200℃进行高温复合烧结10min以上,降温,制得高温复合相变储热材料。
本发明不是采用无机盐负载多孔陶瓷基质MgO形成的二元或三元或四元复合储热材料的方法,而是采用高导热率材料作为载体,合成出无机盐-陶瓷基质-高导热率材料高温复合相变储热材料,能大幅度提高储热材料的焓值,最大焓值高达228.7mA·cm-2,导热率高达4.2mW/mg,而在同样制备和测试条件下,Na2CO3-MgO储热材料最大导热率为1.3mW/mg,本发明所制备储热材料与没添加碳纳米管储热材料相比,导热率提高了3倍多,利用该方法制备的高温储热材料显示出较好的储/释放热特性;同时,采用本发明方法制备的储热颗粒中高导热率材料分散性好,从而具有优异的储/释放热速率,并且粒径均匀。
本发明的目的之一还在于提供所述高温复合相变储热材料的用途。所述高温复合相变储热材料可用于工业余热回收,还可以用于太阳能光热利用,以及储热的大型弃风电利用、高温烟气回收、冷-热-电联用系统,以及复合材料的合成等领域。
本发明所述高温复合相变储热材料是指所述复合相变储热材料使用温度可达400℃以上。
与现有技术相比,本发明的显著优点为:
(1)不需要将无机盐和陶瓷基质进行预处理;
(2)无需外加成本较高的结合剂和粘结剂,制备方法简单高效,制备成本较低;
(3)采用本发明方法制备的储热颗粒中高导热率材料分散性好,从而具有优异的储/释放热特性,并且储热颗粒粒径均匀,在100~200nm之间;
(4)本发明所述高温储热材料最大焓值高达228.7mA·cm-2,导热率为4.2mW/mg,显示出优异的储/释放热特性。
附图说明
图1为实施例2合成的高温复合相变储热材料放大20000倍的SEM图。
图2为实施例1合成的高温复合相变储热材料的DSC曲线。
图3为实施例2合成的高温复合相变储热材料的DSC曲线。
图4为实施例3合成的高温复合相变储热材料的DSC曲线。
图5为合成的Na2CO3-MgO的DSC曲线。
具体实施方式
为便于理解本发明,本发明列举实施例如下。本领域技术人员应该明了,所述实施例仅仅是帮助理解本发明,不应视为对本发明的具体限制。
为了使测试数据具有可比性,所以在相同的测试条件下对不同高温复合相变储热材料进行DSC测试,将测试条件统一为:升温速率为:10℃/min;Ar为保护气和吹扫气。
实施例1
将碳纳米管预先在800℃加热20分钟;取6克碳酸钠和9克氧化镁混合研磨均匀配制成15克无机盐/陶瓷基体二元混合物,然后向该二元混合物加入1毫克预处理过的碳纳米管,混合研磨30分钟制成无机盐/陶瓷基体/碳纳米管三元混合物;称取该三元混合物3.0g,加入钢质模具中,在液压机上成型压力为10MPa,保压时间10min,脱模取出压制后的试样置入石墨坩埚,通入30mL/min氮气条件下,升温速率为10℃/min,升高温度至900℃,保温1h后以降温速率为10℃/min开始降温,降温至50℃。最终产物为Na2CO3-MgO-CNTs储热材料,收率在97%以上。扫描电子显微镜和X射线衍射实验结果表明高温复合相变储热材料颗粒尺寸在100nm左右。其性能如图2所示。
实施例2
将碳纳米管预先在500℃加热60分钟;取10克碳酸钠和10克氧化镁混合研磨均匀配制成20克无机盐/陶瓷基体二元混合物,然后向该二元混合物加入50毫克预处理过的碳纳米管,混合研磨40分钟制成无机盐/陶瓷基体/碳纳米管三元混合物;称取该三元混合物4.5g,加入钢质模具中,在液压机上成型压力为15MPa,保压时间6min,脱模取出压制后的试样置入石墨坩埚,通入20mL/min氮气条件下,升温速率为5℃/min,升高温度至800℃,保温2h后以降温速率为5℃/min开始降温,降温至50℃。最终产物为Na2CO3-MgO-CNTs储热材料,收率在97%以上。扫描电子显微镜及X光衍射实验结果表明高温复合相变储热材料颗粒尺寸在100nm左右,高温复合储热材料的形貌和性能分别如图1和图3所示。
实施例3
将碳纳米管预先在700℃加热40分钟;取18克碳酸钠和12克氧化镁混合研磨均匀配制成30克无机盐/陶瓷基体二元混合物,然后向该二元混合物加入15毫克预处理过的碳纳米管,混合研磨60分钟制成无机盐/陶瓷基体/碳纳米管三元混合物;称取该三元混合物6.0g,加入钢质模具中,在液压机上成型压力为20MPa,保压时间2min,脱模取出压制后的试样置入石墨坩埚,通入10mL/min氮气条件下,升温速率为20℃/min,升高温度至750℃,保温3h后以降温速率为20℃/min开始降温,降温至40℃。最终产物为Na2CO3-MgO-CNTs储热材料,收率在97%以上。扫描电子显微镜及X光衍射实验结果表明高温复合相变储热材料颗粒尺寸在100nm左右,其性能如图4所示。
通过对以上实施例所合成的高温复合相变储热材料进行的DSC测试的结果进行对比(图2、图3、图4和图5)可见:与同样制备Na2CO3-MgO储热材料相比,Na2CO3-MgO-CNTs导热率明显提高,即它具有更好的导热传热性。
通过实施例1、实施例2和实施例3所制备的Na2CO3-MgO-CNTs高温复合相变储热材料,DSC性能如图2至图5,与同样方法制备Na2CO3-MgO储热材料相比,采用碳纳米管作为载体,制备出的高温复合相变储热材料性能明显提高。同时由图1所示,制备出的高温复合相变储热材料颗粒大小均一,粒径为100~200nm。
实施例4
将石墨烯预先在350℃氩气气氛下加热100分钟;取2.1克硫酸钠和10克二氧化硅(密度:2.64g/cm3)混合研磨均匀配制成12.1克无机盐/陶瓷基体二元混合物,然后向该二元混合物加入1.21毫克预处理过的石墨烯,混合研磨30分钟制成无机盐/陶瓷基体/石墨烯三元混合物;称取该三元混合物5.0g,加入钢质模具中,在液压机上成型压力为3MPa,保压时间20min,脱模取出压制后的试样置入石墨坩埚,通入60mL/min氩气条件下,升温速率为60℃/min,升高温度至1200℃,保温10min后以降温速率为20℃/min开始降温,降温至25℃。最终产物为Na2SO4-SiO2-石墨烯储热材料,收率在97%。制备出的高温复合相变储热材料颗粒大小均一,粒径为100~200nm,具有良好的导热传热性。
实施例5
将膨胀石墨预先在1000℃氮气气氛下加热10分钟;取25克碳酸钠、11克碳酸钡、1.8克氧化镁混合研磨均匀配制成37.8克无机盐/陶瓷基体二元混合物,然后向该二元混合物加入37.8克预处理过的膨胀石墨,混合研磨60分钟制成无机盐/陶瓷基体/膨胀石墨三元混合物;称取该三元混合物5.0g,加入钢质模具中,在液压机上成型压力为50MPa,保压时间0.3min,脱模取出压制后的试样置入石墨坩埚,通入1mL/min氮气条件下,升温速率为0.5℃/min,升高温度至700℃,保温200min后以降温速率为0.5℃/min开始降温,降温至35℃。最终产物为Na2CO3-BaCO3-MgO-膨胀石墨储热材料,收率在98%。制备出的高温复合相变储热材料颗粒大小均一,粒径为100~200nm,具有良好的导热传热性。
申请人声明,本发明通过上述实施例来说明本发明的详细工艺设备和工艺流程,但本发明并不局限于上述详细工艺设备和工艺流程,即不意味着本发明必须依赖上述详细工艺设备和工艺流程才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了,对本发明的任何改进,对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等,均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
Claims (39)
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1:3~20:1,高导热率材料为0.0001~1g/(g无机盐-陶瓷基质体系),所述无机盐为Na2CO3、BaCO3、Na2SO4、NaNO3、NaNO2中的1种或至少2种的组合,所述高导热率材料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;
所述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按体积比为1:3~20:1混合,进行研磨混合均匀,然后将0.0001~1g/(g无机盐-陶瓷基质体系)的高导热率材料在350~1000℃、惰性气氛中加热10min以上,然后加入到无机盐-陶瓷基质体系中,通过研磨混合均匀,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,所述加压成型压力为3Mpa以上,加压成型时间为0.3min以上,得到复合体系成型样品;
(2)将步骤(1′)得到的成型样品在700~1200℃进行高温复合烧结10min以上,所述高温复合烧结时升温速率为0.5~60℃/min,所述高温复合烧结完成后降温至55℃以下,降温速率为20℃/min以下,制得高温复合相变储热材料。
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Na2CO3。
3.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。
4.如权利要求3所述的高温复合相变储热材料,其特征在于,所述陶瓷基质为SiC、SiO2、MgO、Al2O3中的1种或至少2种的组合。
5.如权利要求4所述的高温复合相变储热材料,其特征在于,所述陶瓷基质为MgO。
6.如权利要求1所述的高温复合相变储热材料,其特征在于,所述高导热率材料为碳纳米管。
7.如权利要求1所述的高温复合相变储热材料,其特征在于,所述无机盐与陶瓷基质体积比为1:2~15:1。
8.如权利要求1所述的高温复合相变储热材料,其特征在于,所述高导热率材料含量为0.0005~0.5g/(g无机盐-陶瓷基质体系)。
9.如权利要求8所述的高温复合相变储热材料,其特征在于,所述高导热率材料含量为0.001~0.1g/(g无机盐-陶瓷基质体系)。
10.如权利要求1所述的高温复合相变储热材料,其特征在于,步骤(1)所述惰性气氛为氮气、氦气、氖气、氩气、氪气、氙气中的1种或至少2种的组合气。
11.如权利要求10所述的高温复合相变储热材料,其特征在于,所述惰性气氛为氮气气氛。
12.如权利要求1所述的高温复合相变储热材料,其特征在于,步骤(1)中所述高导热率材料的加热温度为450~900℃。
13.如权利要求12所述的高温复合相变储热材料,其特征在于,步骤(1)中所述高导热率材料的加热温度为500~800℃。
14.如权利要求1所述的高温复合相变储热材料,其特征在于,步骤(1)中所述高导热率材料的加热时间为15~100min。
15.如权利要求14所述的高温复合相变储热材料,其特征在于,步骤(1)中所述高导热率材料的加热时间为20~70min。
16.如权利要求1所述的高温复合相变储热材料,其特征在于,步骤(1′)中所述加压成型压力为4~50MPa。
17.如权利要求16所述的高温复合相变储热材料,其特征在于,步骤(1′)中所述加压成型压力为5~40MPa。
18.如权利要求17所述的高温复合相变储热材料,其特征在于,步骤(1′)中所述加压成型压力为5~30MPa。
19.如权利要求1所述的高温复合相变储热材料,其特征在于,步骤(1′)中所述加压成型时间为0.4~20min。
20.如权利要求19所述的高温复合相变储热材料,其特征在于,步骤(1′)中所述加压成型时间为0.5~15min。
21.如权利要求20所述的高温复合相变储热材料,其特征在于,步骤(1′)中所述加压成型时间为0.5~10min。
22.如权利要求1所述的高温复合相变储热材料,其特征在于,步骤(2)中所述高温复合烧结时,成型样品置于坩埚中。
23.如权利要求22所述的高温复合相变储热材料,其特征在于,步骤(2)中所述高温复合烧结时,成型样品置于石墨坩埚中。
24.如权利要求1所述的高温复合相变储热材料,其特征在于,步骤(2)中所述高温复合烧结采用管式炉。
25.如权利要求24所述的高温复合相变储热材料,其特征在于,步骤(2)中所述高温复合烧结在惰性气氛中进行。
26.如权利要求25所述的高温复合相变储热材料,其特征在于,所述惰性气氛为氮气、氦气、氖气、氩气、氪气、氙气中的1种或至少2种的组合气氛。
27.如权利要求26所述的高温复合相变储热材料,其特征在于,所述惰性气氛流量为1~60mL/min。
28.如权利要求27所述的高温复合相变储热材料,其特征在于,所述惰性气氛流量为3~40mL/min。
29.如权利要求28所述的高温复合相变储热材料,其特征在于,所述惰性气氛流量为5~30mL/min。
30.如权利要求1所述的高温复合相变储热材料,其特征在于,步骤(2)中所述高温复合烧结时升温速率为1~50℃/min。
31.如权利要求30所述的高温复合相变储热材料,其特征在于,步骤(2)中所述高温复合烧结时升温速率为1~40℃/min。
32.如权利要求31所述的高温复合相变储热材料,其特征在于,步骤(2)中所述高温复合烧结时升温速率为1~30℃/min。
33.如权利要求1所述的高温复合相变储热材料,其特征在于,步骤(2)中所述高温复合烧结温度为800~950℃。
34.如权利要求1所述的高温复合相变储热材料,其特征在于,步骤(2)中所述高温复合烧结时间为18~150min。
35.如权利要求34所述的高温复合相变储热材料,其特征在于,步骤(2)中所述高温复合烧结时间为20~120min。
36.如权利要求1所述的高温复合相变储热材料,其特征在于,步骤(2)所述高温复合烧结完成后降温至室温~55℃。
37.如权利要求1所述的高温复合相变储热材料,其特征在于,降温速率为0.5~10℃/min。
38.如权利要求37所述的高温复合相变储热材料,其特征在于,降温速率为1~5℃/min。
39.一种如权利要求1-38任一项所述高温复合相变储热材料的用途,其特征在于,所述高温复合相变储热材料用于工业余热回收、太阳能光热利用、储热的大型弃风电利用、高温烟气回收、冷-热-电联用系统、复合材料的合成领域。
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