复合相变蓄能屋顶的制备及性能研究

杨锐

摘 要：现如今，随着环境污染日益严重，人们越来越重视生态环境保护建设，使相变材料被广泛应用于多个领域，促进我国生态环境保护建设加快发展。在我国建筑领域中绿色能源的合理应用，为我国节能减排做出巨大贡献。可见复合相变蓄能屋顶的制备及性能研究十分必要。

关键词：复合相变;蓄能屋顶;性能

当相变材料发生相变变化的过程中，可以吸收或释放大量的热量，但受外界因素影响，却不能将温度保持不变，是蓄能最佳理性化的材料。如果将此种材料运用到建筑维护中，当建筑受到阳光照射，建筑外壁温度随温度升高而升高，使相变材料发生相变变化。实际相变中，相变材料释放大量的热特性保护外壁围护构架较多的热惰性，进而使建设室温控制在合理范围内，其波动起伏不大。这种复合相变蓄能屋顶的制备，为人们带来更舒适环保的生活体验，满足社会发展根本需求，适应新时代发展背景。本文主要分析研究复合相变蓄能屋顶的制备及性能，以促进我国相变蓄能屋顶的制备更完善发展。

1 复合相变材料的制备工序

运用真空吸附技术制备复合相变材料，进而利用膨胀的珍珠岩为主要物质载体吸附石蜡，复合相变材料的制备工序应在真空且加热的滚筒箱中进行，才能保障其制备过程有效。

第一，保证石蜡与膨胀珍珠岩质量比1：1的前提下，将石蜡放置在滚筒箱中，石蜡拿取在常温液态前提下，膨胀珍珠放置在滚筒箱固体放料盘中，并关闭滚筒箱盖，加以密封固定;第二，利用软管将其与循环水真空泵相连，同时与真空加热的滚筒箱通气孔连接，并把滚筒箱中通气孔打开，开启真空泵。等一段时间后，真空泵表盘显示为0.05MPa，意味着滚筒内真空度数是0.05MPa，再将通气孔与真空泵关闭;第三，利用进液口将外筒注满水，然后将电加热器开启，加热外筒的水，并合理应用温控器，将温度控制在90℃左右;第四，等水温到达90℃以上时，开启电机，利用变频器将电机运转速度控制在100r/min范围之内，并将其维持在4h转速左右，把电机与电加热器等相关设备关闭;第五，将内筒盖打开时，等到符合材料自然冷却，将其拿出室内，完成膨胀珍珠岩与石蜡复合材料的制备，其相变复合材料颗粒如下图（图一）。

（图一）                                       （图二）

2 运用模压定型方法制备复合相变蓄能的屋顶

第一，按照20：2：1的质量比将复合相变材料、硅丙乳液、苯丙乳液混合，同时添加一定量的玻璃纤维，注意控制玻璃纤维的长度为4cm左右，并将其在搅拌器中均有搅拌;第二，将之前混合均匀的复合相变材料与环保涂料放置在450mm×450mm×45mm模具中（其模具板材如图二），根据磨具环壁的标识1cm，用其他工具将其抹平完毕将盖子盖好;第三，运用砝码将其放在模具盖子上，保证复合相变材料与环保涂料上的数字显示为4MPa时，这时压强力是0.45h;第四，当模具盖上的施压强度超0.45h后，将模具外包装拆除，去除相变的材料板，将模具在平地上晾晒，范围控制在3d-5d之间，就能使磨具成型。第五，将已成型相变板结合砂浆、屋顶一同砌筑于一体，完成复合相变蓄能屋顶的制备，发挥模压定型方法的积极作用。

3 复合相变蓄能屋顶的性能研究

实验观察膨胀珍珠岩的结構疏松多孔，深色部位多为孔隙，浅色部位多为骨架结构，且孔隙与骨架结构呈现分布不均衡形态，大小、密度集中程度均不一致。大多数形态不同孔隙，一定程度上保障了膨胀珍珠岩的孔隙率，为石蜡吸附提供更多空间，在骨架不同的位置相互支撑，维持膨胀珍珠岩颗粒内部的骨架结构体系，保障整体的结构稳定、固定。膨胀珍珠岩的结构特点满足石蜡这种多孔吸附材料的根本要求，使其发挥良好的性能作用，保障复合相变蓄能屋顶的稳定性。

4 复合相变蓄能屋顶的制备及性能总结

第一，运用自制的真空加热滚筒箱，以真空和水浴为前提条件，制备复合相变颗粒，这种方式具备较高自动化程度，大量生产和应用于实际建筑工程的批量生产中，起到保护环境作用。第二，将石蜡与膨胀的珍珠岩相互融合，并根据分子间的相互作用力，运用物理嵌合技术手段，由于膨胀的珍珠岩结构疏松多孔的性质，可在一定条件下保障在固态与液态相变时石蜡不会轻易泄露，保证其完整性、固定性。第三，膨胀的珍珠岩与石蜡复合后，其材料能保障石蜡高相变焓值的热物性能，在120℃以下温度范围保障稳定性能，当导热系数较高时释放蓄能。

实际测试过程中，复合相变蓄能屋顶体现出较好蓄能效果，当室外温度达到维护结构的内壁时，能够将传热衰减度，将时间延迟到更长时间，保持室内温度波动变化较小，更适应于人体热舒程度。可见，这种新兴复合相变蓄能屋顶更适应于现代化建筑施工中，起到良好保温效果，还能发挥保护生态环境的作用，污染小、成本低、易制备的特点，更好发挥其作用。

参考文献：

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