新材料及其应用

本发明公开了一种多级孔结构载体复合相变储能材料及其制备方法。该复合相变储能材料以硅酸盐矿物粉末为主要原料，添加粘结剂、表面活性剂、发泡剂和导热改性剂，经过常温发泡及热处理获得多级孔硅酸盐矿物载体，再经过浸渍过程负载相变材料获得新型复合相变储能材料。本发明首先制得具有多级孔结构的泡沫矿物材料载体，进而制备出多级孔结构载体复合相变储能材料。该多级孔结构复合相变材料储热容量大，相变温度范围宽，封装性能优异，化学稳定性好，防泄漏能力强，无过冷现象或过冷度低，循环稳定性好，且原材料廉价易得，生产过程绿色环保，适合工业化生产和商用。

近年来，能源和环境一直是社会重点关注的领域。为了解决能源短缺的问题，开发高效、节能、环保的储能技术已经成为材料及工程领域研究的重点。高效的储能技术能够很好地缓解全球能源压力，并提高能源的利用效率。蓄能技术经过多年的发展，在不同的应用领域，已经设计开发出了多种蓄能和放能技术，涉及热能、电能、化学能、太阳能、机械能、风能和水能等不同形式的能量的转换和存储。目前，人类能够直接利用的能量形式主要为热能，相变储能材料(PCM)是以相变材料在发生相变过程中，通过等温吸收或释放大量热量来实现能量的存储与释放。由于相变材料具有等温相变、可回收性和化学稳定性等优点，被广泛应用于太阳能回收、节能建材、航空航天、军事、纺织等领域。

不同相变材料物化性质决定了其热能存储的效果。目前相变材料主要分为有机相变材料和无机相变材料，有机相变材料具有体积热容大、过冷效应小或无过冷效应、无毒、耐腐蚀、化学和热稳定性好、相变温度范围宽等明显优点，而成为相变储能材料重点的研究对象，但其存在导热性能差、密度小、易发生泄漏等缺陷，会对其热量存储与释放效率产生抑制作用，因此，开发出储能效果、导热性能优异和防泄漏等综合性能优异的定型相变储能复合材料成为重要的研究趋势。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

本发明中，通过对硅酸盐矿物粉末、粘结剂、表面活性剂、导热改性剂和发泡剂混合均匀后得到的浆料，进行常温发泡，干燥固化后经煅烧处理得到具有高孔隙率且具有多级孔结构的封装载体材料。在此基础上，利用不同的浸渍手段制备的复合相变储能材料拥有较高的负载率，普遍达到70％‑90％，该材料具有优异的储热性能(达到相变材料本身潜热的80％‑95％)和优异的导热性能。