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申请/专利权人：哈尔滨工业大学

摘要：一种面向建筑的相变储能微球的制备方法，涉及一种面向建筑储能的水硬性高性能定形相变材料的制备方法，属于土木工程领域。本发明为了解决相变储能微球强度低、导热性能差、与建筑材料兼容性差、相变储能建筑材料力学性能差、微观结构存在缺陷以及传热效率低、储热能力受限的问题，本方法如下：一、制备高导热网络前体；二、制备水硬性胶凝材料壳体；三、制备相变储能微球。本发明中的相变储能微球具有低成本、高潜热、高导热系数以及高强度的优越性能特征，其中高强相变储能微球壳体为优越的力学性能提供了基础，不同相变温度的相变材料内芯的使用拓宽了应用范围，新型表面增效设计激发相变储能微球在胶凝材料水化反应中的活性，同时也提高了相变储能微球导热性。

主权项：1.一种面向建筑的相变储能微球的制备方法，其特征在于所述一种面向建筑的相变储能的制备方法如下：一、制备高导热网络前体：按照质量份数称量5-20份网络支撑结构、79.99~94.999份可溶性盐以及0.001~0.01份高导热填料，其中网络支撑结构、可溶性盐和高导热填料总份数为100份，将可溶性盐与网络支撑结构混合均匀，加入1000质量份水并不断搅拌使可溶性盐与网络支撑结构完全溶解，并将高导热填料完全分散至混合溶液中，加热至80℃并不断搅拌至混合溶液中的水分完全蒸发，形成颗粒状高导热网络前体；步骤一中所述网络支撑结构为木质纤维素、聚丙烯酸钠或海藻酸钠；步骤一中所述可溶性盐为氯化钠、硫酸钠或氯化钙；步骤一中所述高导热填料为碳粉、石墨烯或氧化石墨烯；二、制备水硬性胶凝材料壳体：按照质量份数称量20~80份水硬性胶凝材料与20~80份高导热网络前体，水硬性胶凝材料与高导热网络前体总份数为100份，将两者混合搅拌均匀并加入水形成浆体，水的加入量为水硬性胶凝材料和高导热网络前体总质量的20%~50%，向油连续相中逐滴加入浆体并持续搅拌，当浆体在连续相中形成微球后，逐步将油连续相以5~10℃每分钟的升温速率升温至50~80℃，待反应0.5~12h后过滤、洗涤、干燥，得到水硬性胶凝材料壳体；步骤二中所述水硬性胶凝材料为硅酸盐水泥、硫铝酸盐水泥、磷酸镁水泥、石膏或废碱激发材料；所述废碱激发材料由固体废弃物与碱激发剂组成，所述碱激发剂是NaOH溶液、Na2CO3溶液、Na2SiO3溶液、KOH溶液、K2CO3溶液或K2SiO3溶液，所述废碱激发材料中按照SiO2与Al2O3的质量比为0.8~2.2、Na2O或K2O与Al2O3的质量比为0.5~1.5、H2O与Na2O或K2O的质量比为15~19的比例确定碱激发剂的用量；步骤二中所述油连续相为四氯化碳、聚乙二醇或石蜡；三、制备相变储能微球：在温度为50℃~80℃、真空条件下，将水硬性胶凝材料壳体在相变材料中浸渍1~5h，经过滤、洗涤、干燥，得到相变储能微球；步骤三中所述相变材料为石蜡、脂肪酸、月桂酸、癸酸、聚乙二醇十二水磷酸氢二钠、十水碳酸钠以及六水氯化钙中的两种及两种以上共融制成；四、对相变储能微球进行表面增效：将步骤三制备的相变储能微球放入离子型表面活性剂溶液中，并加入表面增效壳层材料搅拌1~5h，经过滤、洗涤、干燥，得到相变储能微球；所述离子型表面活性剂与相变储能微球的质量比为0.01~0.1；表面增效壳层材料与相变储能微球的质量比为0.005~0.1；步骤四中所述的表面增效壳层材料为纳米二氧化硅或纳米碳酸钙；步骤四中所述的离子型表面活性剂为质量分数为1%的十六烷基溴化铵水溶液、十二烷基苯磺酸水溶液、脂肪醇酰硫酸钠水溶液、乙氧基化脂肪酸甲酯磺酸钠水溶液、仲烷基磺酸钠水溶液；步骤二中所述固体废弃物是尾矿、矿渣、城市垃圾焚烧灰及工业废料焚烧灰中的一种或多种。

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