磷石膏相變儲能基體材料制備研究.pdf

1、磷石膏，主要成分為二水硫酸鈣，產(chǎn)量大但利用率較低，實現(xiàn)工業(yè)副產(chǎn)物磷石膏的大規(guī)模綜合利用已成為急需解決的問題。利用儲能技術(shù)降低能耗，在時間和空間上實現(xiàn)能源的轉(zhuǎn)移是目前研究的熱點，是解決能耗問題的最有效的途徑之一。但利用磷石膏作為基體制備復(fù)合相變儲能建筑材料在國內(nèi)外研究較少。
　　本課題結(jié)合目前基體材料研究現(xiàn)狀，分別利用物理發(fā)泡法和化學(xué)發(fā)泡法對磷石膏進(jìn)行改性輕質(zhì)化，研究各個因素對磷石膏孔隙率、密度和強(qiáng)度的影響，再進(jìn)行搭載儲能材料試驗。

2、
　　首先選擇合適的磷石膏緩凝劑，并確定其用量，然后通過物理發(fā)泡法改性磷石膏，研究了泡沫量，水灰比和緩凝劑量各個因素對磷石膏密度、孔隙率和抗折、抗壓強(qiáng)度的影響。結(jié)果表明，試驗條件為泡沫量為250 mL，水灰比為65％，緩凝劑量為0.5%時，改性效果最好，擴(kuò)大孔隙率的同時滿足強(qiáng)度要求。此時孔隙率增大到55.89%，抗折強(qiáng)度為1.33 MPa，抗壓強(qiáng)度為2.51 MPa。
　　然后采用碳酸鈣和硫酸鋁化學(xué)發(fā)泡法改性磷石膏，探究了緩

3、凝劑用量、水灰比、碳酸鈣和硫酸鋁的用量各個因素對磷石膏密度、孔隙率和抗折、抗壓強(qiáng)度的影響。實驗表明：硫酸鋁和碳酸鈣用量對磷石膏孔隙率影響較大。試驗條件為水灰比65%，緩凝劑量0.5%，硫酸鋁加入量為1.5%，碳酸鈣加入量0.9%時，制備的改性磷石膏性能較好，孔隙率增大到59.76%，增加14.48%，抗折強(qiáng)度為1.38 MPa，抗壓強(qiáng)度為1.58 MPa。
　　物理發(fā)泡法和化學(xué)發(fā)泡法均能有效擴(kuò)大其孔隙率，為相變材料提供更多空間，但

4、抗壓和抗折強(qiáng)度均會隨之降低?；瘜W(xué)發(fā)泡法改性磷石膏，漿體入模后繼續(xù)膨脹，硬化脫模后的試塊出現(xiàn)明顯的分層；物理發(fā)泡法所用的十二烷基硫酸鈉用量少、發(fā)泡效果好，制備的發(fā)泡磷石膏制品表面平整。因此，分別采用未改性的磷石膏和物理發(fā)泡法制備的改性磷石膏作為基體材料，石蠟為相變材料制備兩種復(fù)合相變儲能磷石膏。磷石膏的石蠟容留量由28.7%增大到34.6%，石蠟和磷石膏材料之間無化學(xué)相互作用，相變溫度53.0℃，相變焓43.1 J/g，具有較好的調(diào)溫控溫