化学发泡法磷石膏基相变材料制备工艺及性能研究

以磷石膏为原料,柠檬酸和碳酸钙为发泡剂,硬脂酸钙为稳泡剂,并以粉煤灰为助剂,采用化学发泡法制备多孔磷石膏基体材料,然后以石蜡为相变材料,通过浸渍法制备磷石膏基相变储能材料。考察了碳酸钙、柠檬酸、硬脂酸钙、粉煤灰用量对改性多孔磷石膏基体材料孔隙率和力学性能的影响,借助XRD、SEM、FTIR、DSC、TG表征相变储能材料的结构和性能。结果表明,随着各添加剂用量的增加,磷石膏基体材料的孔隙率逐渐上升,抗压强度逐渐下降。响应面优化工艺实验结果显示,当碳酸钙质量百分含量6.4%、柠檬酸3.2%、硬脂酸钙3.3%以及粉煤灰含量为18%时,磷石膏基体材料孔隙率最大可达到64.53%;FTIR结果表明,基体材料未产生新的衍射峰,改性磷石膏与石蜡之间没有发生化学反应,二者仅是物理混合;DSC结果表明,磷石膏复合相变材料相变温度为58.88℃,相变焓为92.95 J/g。将磷石膏和石蜡复合制备具有储热能力的磷石膏基相变材料可用于建筑节能材料,对磷石膏资源化利用提供了一条新的技术路径。

磷石膏制备相变储能材料基体工艺研究

以磷石膏为主要原料,碳酸氢铵作为成孔剂,十二烷基磺酸钠为渗透剂,羧甲基纤维素钠为粘结剂,采用圆盘造粒法制备多孔基体材料。考察成孔剂、渗透剂、粘结剂的用量对基体材料孔隙率和强度的影响。采用XRD、SEM对多孔材料进行了微观测试。响应面实验结果表明,当成孔剂/渗透剂/粘结剂比例为6∶2.47∶0.77,制得的基体材料孔隙率38.97%,强度11.95N。