一种相变蓄热板材制备方法技术

本发明专利技术公开了一种相变蓄热板材制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1）先制得三维立体网架结构的铁磁性金属的金属导热架，将金属导热架平铺置于板材成形模具的型腔中；2）将凝胶材料加入含有磁粉成分的相变材料颗粒和对应的水混合搅拌均匀成流体状混合物，并倒入到模具型腔中，流平；3）在板材成形模具上安装振动器，在流体状混合物倒入模具型腔过程中对板材成形模具进行振动，并在倒入完毕后保持振动一段时间；4）待凝胶材料固化成形后拆模。这样获得的相变蓄热板材，能够更好地依靠金属导热架实现板材内部各处相变材料颗粒相互之间，以及板材内部和外表面之间的热量传导，极大地提高了板材的导热性能。了板材的导热性能。

【技术实现步骤摘要】
一种相变蓄热板材制备方法
[0001]本申请为申请号202110640720.4，申请日2021
‑6‑
9的《一种使用蓄热材料调控房间温度的方法》专利的分案申请。


[0002]本专利技术涉及建筑墙体
，具体涉及一种相变蓄热板材制备方法。

技术介绍

[0003]随着人们生活水平的提高，当代建筑设计和制造中，均会考虑设计温度调控系统以提高建筑房间舒适性。普通的建筑温度调控通常是通过安装空调系统实现，需要耗费较高的成本。
[0004]为了温控降低成本，人们考虑采用在建筑板材中设置相变材料，相变材料可以在白天高温时液化吸热，降低室内空调负荷，然后在夜晚低温时放热，对房间内部供暖；这样即可依靠相变材料实现蓄放热调节，极大地降低了空调负荷，提高了房间室内环境舒适度。例如CN107227807A曾公开的一种相变储能建筑保温结构，CN107419819A曾公开一种含有双层相变材料板的储能建筑墙体结构，等专利均为此类技术。
[0005]但这些现有的依靠相变材料实现蓄放热功能的建筑板材料，板材内的相变材料和板材外室内环境之间均是通过板材自身材料实现热量传递，存在热传递效率受限，进而使得相变材料蓄放热效率较低的缺陷，这样降低了蓄放热作用效果，增加了室内空调采暖系统负荷，不利于节约能源。

技术实现思路

[0006]针对上述现有技术的不足，本专利技术所要解决的技术问题是：怎样提供一种蓄放热效率较高，能够提高蓄放热作用效果，提高对房间温控调节效果，更有利于节约能源的使用蓄热材料调控房间温度的方法，以及一种使用蓄热材料调控房间温度的方法。
[0007]为了解决上述技术问题，本专利技术采用了如下的技术方案：一种使用蓄热材料调控房间温度的方法，采用在房间内铺设相变蓄热板材，依靠相变蓄热板材内封装的相变材料在白天吸收热量实现液化储热，然后在晚上凝固放热，实现房间内的温度调控，其特征在于，蓄放热过程中通过相变蓄热板材中的金属导热架实现热量传导。
[0008]这样，通过金属导热架实现板材内外的热量传导，使得建筑板本体中设置有金属导热架区域内各处位置的导热效果得到极大提高，提高了建筑板外部和内部之间以及内部各处区域之间的热量传递效果，进而调高了建筑板整体的蓄放热效率，提高了板材对房间温控调节效果，更有利于节约能源。
[0009]上述使用蓄热材料调控房间温度的方法，通过以下的相变蓄热板材实现，所述相变蓄热板材，包括建筑板本体，建筑板本体内部封装设置有若干相变材料颗粒，建筑板本体内还内嵌设置有金属导热架。
[0010]这样，本相变蓄热板材使用时，可以依靠其内封装的相变材料颗粒实现蓄放热功能，实现房间内部温控调节。其中增设的金属导热架，可以极大地提高板材内部以及板材内外的传热效率，节约能源。
[0011]进一步地，金属导热架包括若干层上下间隔设置的水平网架，各层水平网架之间具有纵横交错布置的竖向网架，使得金属导热架整体构成三维立体网架结构。
[0012]这样，可以更好地提高板材内部各处导热效率，且方便金属导热架的制备。
[0013]进一步地，金属导热架沿建筑板本体整体空间区域设置。
[0014]这样，可以更好地提高板材内部各处导热效率。具体地说，金属导热架可以是长和宽尺寸和板材尺寸一致，厚度尺寸低于板材1
‑
5mm。这样保证具有最好的导热效果，同时为外侧表明设置钢丝网片和石墨粉材料涂层留出空间。
[0015]进一步地，建筑板本体内部的相变材料颗粒和金属导热架相贴设置。
[0016]这样，可以更好地通过金属导热架实现相变材料和建筑板外部之间的热传导。
[0017]进一步地，金属导热架为铁磁性金属材料制得。
[0018]这样，可以方便采用具有磁性的相变材料颗粒使其在制备过程中吸合到金属导热架表面，进而更好地通过金属导热架实现传导热。
[0019]进一步地，金属导热架为钢丝网片制得。
[0020]这样，成本较低，利于制备，导热性好而且可以更好地提高板材表面强度以及整体强度，防止板材开裂。金属导热架制备时，可以先单独采用钢丝网片裁出单层的水平网架，然后在水平网架上方焊接纵横交错布置的竖向网架，然后再将多层带有竖向网架的水平网架叠合并焊接固定为整体，得到三维立体网架结构。这样，制造方便快捷可靠。
[0021]进一步地，建筑板本体为石膏板。
[0022]这样采用石膏作为凝胶材料，方便实现对相变材料颗粒的封装，方便板材的生产制造，保证板材具有足够硬度的同时能够降低板材成本。同时，采用石膏作为凝胶材料，在板材生产制备过程中，石膏材料从无水硫酸钙水化生成二水硫酸钙的水化过程中会放出大量热量，该热量使得相变材料颗粒吸热液化，而此时板材尚未完全固化，从而可以利用相变材料和石膏材料之间的不浸润性以及相变材料和金属导热架之间的吸合性能，使得相变材料和金属导热架之间由原本点接触的相贴状态，转化为面接触的相贴合状态。这样待板材最终固化成形后，相变材料和金属导热架之间贴合及其紧密，故极大地提高了从金属导热架到相变材料之间的导热效果。
[0023]进一步地，建筑板本体至少具有一侧表面为内饰面，内饰面所在的金属导热架表面还铺设有一层金属网布，金属网布嵌合固定在建筑板本体的凝胶材料中。
[0024]这样，建筑板使用时，内饰面位于房间内侧，金属网布的存在能够进一步极大地提高房间内热量到金属导热架之间的传导效率；同时金属网布的存在还能够提高建筑板表面硬度，提高表面质量。
[0025]进一步地，金属网布外表面还设置有一层石墨粉材料涂层。
[0026]石墨粉涂层可以更好地传导热量，提高建筑板材表面辐射吸收率，而且还可以提高建筑板材表面致密性，提高板材表面装饰效果。
[0027]进一步地，石墨粉材料涂层表面还设置有一层装饰层。
[0028]装饰层可以更好地提高板材的外观，提高其装饰性。装饰层具体可以为喷涂的釉
面层或者图案层。
[0029]进一步地，相变材料颗粒为包含以下质量份比例物质的固体混合物，包括石蜡75
‑
80份（最优78份）、高密度聚乙烯13
‑
17份（最优为15份）、二氧化硅1.3
‑
3份（最优2.2份）、碳材料4
‑
5.5份（最优为4.8份）。
[0030]相变材料颗粒采用上述比例的的原料制备，其中石蜡作为相变材料主体占据绝对多数比例，保证相变的效果，高密度聚乙烯和二氧化硅作为支撑材料，可以更好地提高材料强度以及应用的板材强度，可以更好地实现造粒，碳材料保持为石墨态，可以更好地提高相变材料颗粒自身导热性能，使其制得产品当量导热系数能够大于0.73W/(m℃)，相变潜热能够大于112kJ/kg，极大地满足使用要求。故上述组成配比的相变颗粒材料，具有蓄放热以传热效果优异，相变温度区域恰好为27℃左右的人体适宜温度范围，同时该原料的相变材料在液化状态时和作为凝胶材料的石膏具有良好的不浸润性，保证其工本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种相变蓄热板材制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1）先制得三维立体网架结构的铁磁性金属的金属导热架，将金属导热架平铺置于板材成形模具的型腔中；2）将凝胶材料加入含有磁粉成分的相变材料颗粒和对应的水混合搅拌均匀成流体状混合物，并倒入到模具型腔中，流平；3）在板材成形模具上安装振动器，在流体状混合物倒入模具型腔过程中对板材成形模具进行振动，并在倒入完毕后保持振动一段时间；4）待凝胶材料固化成形后拆模。2.如权利要求1所述的相变蓄热板材制备方法，其特征在于，2）步骤中采用的凝胶材料主要为无水石膏粉，并按照以下质量份配比添加，相变材料颗粒65
‑
75份，无水石膏粉25
‑
30份。3.如权利要求2所述的相变蓄热板材制备方法，其特征在于，2）步骤中相变材料颗粒70份，无水石膏粉27份。4.如权利要求1所述的相变蓄热板材制备方法，其特征在于，凝胶材料中还添加了质量份1
‑
5份比例的石墨粉。5.如权利要求4所述的相变蓄热板材...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯驰，钟辉智，
申请(专利权)人：重庆大学，
类型：发明
国别省市：