本發(fā)明屬于高溫相變蓄熱復(fù)合材料技術(shù)領(lǐng)域。具體涉及提供一種高溫相變蓄熱微膠囊及其制備方法。
背景技術(shù)：
蓄熱技術(shù)是利用蓄熱材料將暫時(shí)不需要的熱量?jī)?chǔ)存，等需要熱量時(shí)，再將熱量釋放出來(lái)的一種儲(chǔ)能技術(shù)。蓄熱技術(shù)解決了熱量供給與需求的時(shí)間差矛盾，提高了熱量的利用，因此可用于電力負(fù)荷的削峰填谷、太陽(yáng)能的儲(chǔ)備、工業(yè)余熱的回收等，以達(dá)到發(fā)展新能源、節(jié)約舊能源的目的。
蓄熱技術(shù)的核心問(wèn)題是蓄熱材料的制備和應(yīng)用，其中相變蓄熱材料因其儲(chǔ)能高，相變溫度可調(diào)而成為具有很好潛力的蓄熱材料。但相變蓄熱材料因在相變時(shí)易產(chǎn)生相變介質(zhì)泄露、體積變化等問(wèn)題，從而限制了相變蓄熱材料的實(shí)際應(yīng)用。將相變材料制備成相變蓄熱微膠囊是解決上述問(wèn)題的主要技術(shù)之一。相變蓄熱微膠囊由相變材料為核、包覆材料為殼構(gòu)成。由于相變蓄熱微膠囊具有無(wú)腐蝕性、防介質(zhì)泄漏、蓄熱密度較大、相變時(shí)恒溫等優(yōu)點(diǎn)而成為近年來(lái)研究的熱點(diǎn)。
相變材料按相變溫度分類，其中相變溫度在500℃以上的相變材料稱為高溫相變材料。鋁及鋁硅合金屬于高溫相變蓄熱材料中的一種，具有導(dǎo)熱性好、熱穩(wěn)定性較好、相變潛熱大、導(dǎo)熱系數(shù)大和蓄熱密度高等優(yōu)點(diǎn)。若將鋁或鋁硅合金作為相變蓄熱微膠囊的核，則對(duì)包覆材料有如下要求：耐,腐蝕性好、周期穩(wěn)定性好，溫度應(yīng)力強(qiáng)度高，抗氧化性好。
近年來(lái)，一些學(xué)者對(duì)鋁及鋁硅合金作為相變蓄熱材料開(kāi)展了一些研究，公開(kāi)了一些含有鋁或鋁硅合金的復(fù)合相變蓄熱材料。如“一種高溫復(fù)合相變蓄熱材料及其制備方法”（201310175016.1）專利技術(shù)，該技術(shù)采用白泥、高鋁礬土和鋁粉為原料，直接混合后壓制成型，高溫焙燒，制得一種高溫復(fù)合相變蓄熱材料；“一種具有相變蓄熱功能的金屬陶瓷及其制備方法”（201310293700.x）專利技術(shù)，以鋁硅合金粉、剛玉粉為原料，以氧化鎂為燒結(jié)助劑，經(jīng)干法球磨、成型、焙燒，制得一種具有相變蓄熱功能的金屬陶瓷。上述技術(shù)方法皆是將相變材料作為原料直接用于復(fù)合相變蓄熱材料的制備中，利用相變材料在發(fā)生相變時(shí)的吸熱和放熱實(shí)現(xiàn)蓄熱目的。但是這種直接混合成型的方法在焙燒過(guò)程中鋁或鋁硅合金粉熔化后極易泄露及溢出，而且液相的鋁或者鋁硅合金也會(huì)降低材料的高溫物理性能。
也有一些學(xué)者對(duì)鋁或鋁硅合金相變蓄熱微膠囊的制作進(jìn)行了研究：“一種al/al2o3蓄熱材料及其制備方法”（201010127955.5）專利技術(shù)，以鋁粉為原料，用霧化后氧氣氣氛冷卻法制備了al2o3包裹al粉的核殼式復(fù)合相變蓄熱材料。此種核殼結(jié)構(gòu)的復(fù)合相變蓄熱材料對(duì)設(shè)備要求高，制備工藝復(fù)雜，難于控制，制備的殼層較薄，難以滿足強(qiáng)度要求。文獻(xiàn)（nomurat,shengn,zhuc等．microencapsulatedphasechangematerialswithhighheatcapacityandhighcyclicdurabilityforhigh-temperaturethermalenergystorageandtransportation．a(chǎn)ppliedenergy,2017,188:9-18.）報(bào)道，利用兩步法（水熱法+煅燒）制備了al2o3包裹鋁硅合金粉的微膠囊相變蓄熱材料。但是此種微膠囊制備過(guò)程復(fù)雜，且第一步制備的殼層結(jié)構(gòu)疏松，因此第一步制備出的膠囊不能直接應(yīng)用。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明旨在克服現(xiàn)有技術(shù)缺陷，目的是提供一種原料成本低、制備工藝簡(jiǎn)單和容易實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)的高溫相變蓄熱微膠囊制備方法；所制備的高溫相變蓄熱微膠囊能提高熱量的利用率和利用效率，使用溫度高。
為實(shí)現(xiàn)上述任務(wù)，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：
步驟一、按鋁硅合金粉∶聚羧酸類減水劑的質(zhì)量比為100∶（0.01~2.5），將所述鋁硅合金粉和所述表面改性劑攪拌均勻，制得混合料。
步驟二、在20~100℃水浴和攪拌條件下，向所述混合料中勻速加入濃度為30~80wt%的磷酸二氫鋁溶液，磷酸二氫鋁溶液加入后繼續(xù)攪拌1~30min，制得混合料漿。
所述鋁硅合金粉∶所述磷酸二氫鋁溶液的質(zhì)量比為100∶（3~100）；勻速加入是指向鋁硅合金粉含量為每千克的混合料中加入的所述磷酸二氫鋁溶液為0.1~5l/min。
步驟三、在20~100℃水浴和攪拌條件下，按磷酸二氫鋁溶液∶無(wú)水有機(jī)醇的體積比為1∶（5~15），向所述混合料漿中加入無(wú)水有機(jī)醇，加入無(wú)水有機(jī)醇后繼續(xù)攪拌1~30min，靜置，得到分層的混合漿液。
步驟四、將所述分層的混合漿液過(guò)濾，得沉淀物；將所述沉淀物用無(wú)水有機(jī)醇和去離子水交替洗滌至所述沉淀物的ph值為中性，再干燥至恒重，制得高溫相變蓄熱微膠囊坯體。
步驟五、將所述高溫相變蓄熱微膠囊坯體置于馬弗爐中，在氧化氣氛條件下，以3~10℃/min的速率升溫至600~1300℃，保溫2~8h，制得復(fù)合殼層的高溫相變蓄熱微膠囊。
或?qū)⑺龈邷叵嘧冃顭嵛⒛z囊坯體置于馬弗爐中，在氧化氣氛條件下，以3~10℃/min的速率升溫至1300~1500℃，保溫2~8h，制得氧化鋁殼層的高溫相變蓄熱微膠囊。
所述鋁硅合金粉的粒徑為45~150μm，鋁硅合金粉中的si含量為0.1~44wt%。
所述磷酸二氫鋁溶液中主要物質(zhì)的含量：p2o5為30~35wt%；al2o3為6~9wt%。
所述氧化氣氛中o2含量大于21vol%
由于采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下積極效果：
本發(fā)明采用的磷酸二氫鋁溶液屬于弱酸性物質(zhì)，易和鋁硅合金中的鋁發(fā)生反應(yīng)生成磷酸鋁。生成的磷酸鋁為無(wú)定型態(tài)，且鋁原子、磷原子和氧原子間通過(guò)離子鍵和共價(jià)鍵結(jié)合，原子間結(jié)合力強(qiáng)，整體呈現(xiàn)環(huán)狀無(wú)機(jī)高分子結(jié)構(gòu)，能形成穩(wěn)定的殼層包覆在鋁硅合金表面。磷酸鋁殼層具有粘結(jié)性強(qiáng)、不溶于水和耐高溫（熔點(diǎn)＞1700℃）的優(yōu)點(diǎn)，所制備的高溫相變蓄熱微膠囊坯體因此能有效防止鋁硅合金在高溫下熔化后泄露，能直接應(yīng)用于600℃以下太陽(yáng)能蓄熱材料。
本發(fā)明將所述高溫相變蓄熱微膠囊坯體在600~1300℃的氧化氣氛中高溫焙燒，鋁硅合金高溫膨脹使磷酸鋁殼層產(chǎn)生裂縫，鋁硅合金中的鋁在高溫下熔融析出并于裂縫處外溢，此時(shí)熔融鋁與燒成氣氛中氧氣發(fā)生反應(yīng)生成的氧化鋁填充此裂縫，高溫條件下形成了氧化鋁與磷酸鋁復(fù)合致密殼層，制得具有氧化鋁與磷酸鋁復(fù)合致密殼層的高溫相變蓄熱微膠囊。此種具有氧化鋁與磷酸鋁復(fù)合致密殼層的高溫相變蓄熱微膠囊，能作為原料用來(lái)制備1300℃以下使用的高溫相變蓄熱復(fù)合材料。
本發(fā)明將所述高溫相變蓄熱微膠囊坯體在1300℃~1500℃和氧化氣氛中高溫焙燒，磷酸鋁分解生成氧化鋁，另外熔融鋁與燒成氣氛中氧氣發(fā)生反應(yīng)生成氧化鋁，高溫下形成了氧化鋁致密殼層。氧化鋁具有耐腐蝕、耐高溫（熔點(diǎn)＞2070℃）和強(qiáng)度大等優(yōu)點(diǎn)。制得具有氧化鋁致密殼層的高溫相變蓄熱微膠囊，熱循環(huán)次數(shù)更高和耐壓強(qiáng)度更大，能作為原料用來(lái)制備1300℃以上使用的高溫相變蓄熱復(fù)合材料。
本發(fā)明制備的高溫相變蓄熱微膠囊及其坯體解決了鋁硅合金作為相變蓄熱材料在應(yīng)用過(guò)程中熔化后易泄露的問(wèn)題；高溫相變蓄熱微膠囊的殼層為al(h3po4)3-al2o3或者為al2o3，無(wú)論哪種殼層都具有強(qiáng)度大和耐高溫等優(yōu)點(diǎn)，因此能有效地為熔融狀態(tài)的鋁硅合金提供保護(hù)，避免鋁硅合金的流失和由此造成的腐蝕，增加鋁硅合金的循環(huán)使用次數(shù)。
本發(fā)明所用原料成本低、制備工藝簡(jiǎn)單易控制和容易實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)；所制備的高溫相變蓄熱微膠囊有效利用了鋁硅合金的相變潛熱，提高了熱量的利用率和利用效率，使用溫度高；能滿足太陽(yáng)能電廠、工業(yè)爐窯高溫?zé)峤粨Q和高溫工業(yè)廢氣的熱量回收。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述，并非對(duì)其保護(hù)范圍的限制。
為避免重復(fù)，先將本具體實(shí)施方式中的磷酸二氫鋁溶液和氧化氣氛統(tǒng)一描述如下，實(shí)施例中不再贅述：
所述磷酸二氫鋁溶液中主要物質(zhì)的含量：p2o5為30~35wt%；al2o3為6~9wt%；
所述氧化氣氛中o2含量大于21vol%。
實(shí)施例1
一種高溫相變蓄熱微膠囊及其制備方法。本實(shí)施例所述制備方法的具體步驟是：
步驟一、按鋁硅合金粉∶聚羧酸類減水劑的質(zhì)量比為100∶（0.01~0.5），將所述鋁硅合金粉和所述表面改性劑攪拌均勻，制得混合料。
步驟二、在20~100℃水浴和攪拌條件下，向所述混合料中勻速加入濃度為30~80wt%的磷酸二氫鋁溶液，磷酸二氫鋁溶液加入后繼續(xù)攪拌1~30min，制得混合料漿。
所述鋁硅合金粉∶所述磷酸二氫鋁溶液的質(zhì)量比為100∶（3~20）；勻速加入是指向鋁硅合金粉含量為每千克的混合料中加入的所述磷酸二氫鋁溶液為0.1~1.1l/min。
步驟三、在20~100℃水浴和攪拌條件下，按磷酸二氫鋁溶液∶無(wú)水有機(jī)醇的體積比為1∶（5~10），向所述混合料漿中加入無(wú)水有機(jī)醇，加入無(wú)水有機(jī)醇后繼續(xù)攪拌1~30min，靜置，得到分層的混合漿液。
步驟四、將所述分層的混合漿液過(guò)濾，得沉淀物；將所述沉淀物用無(wú)水有機(jī)醇和去離子水交替洗滌至所述沉淀物的ph值為中性，再干燥至恒重，制得高溫相變蓄熱微膠囊坯體。
步驟五、將所述高溫相變蓄熱微膠囊坯體置于馬弗爐中，在氧化氣氛條件下，以3~10℃/min的速率升溫至600~900℃，保溫2~8h，制得復(fù)合殼層的高溫相變蓄熱微膠囊。
或?qū)⑺龈邷叵嘧冃顭嵛⒛z囊坯體置于馬弗爐中，在氧化氣氛條件下，以3~10℃/min的速率升溫至1300~1400℃，保溫2~8h，制得氧化鋁殼層的高溫相變蓄熱微膠囊。
所述鋁硅合金粉的粒徑為45~80μm，鋁硅合金粉中的si含量為0.1~7wt%。
實(shí)施例2
一種高溫相變蓄熱微膠囊及其制備方法。本實(shí)施例所述制備方法的具體步驟是：
步驟一、按鋁硅合金粉∶聚羧酸類減水劑的質(zhì)量比為100∶（0.4~0.9），將所述鋁硅合金粉和所述表面改性劑攪拌均勻，制得混合料。
步驟二、在20~100℃水浴和攪拌條件下，向所述混合料中勻速加入濃度為30~80wt%的磷酸二氫鋁溶液，磷酸二氫鋁溶液加入后繼續(xù)攪拌1~30min，制得混合料漿。
所述鋁硅合金粉∶所述磷酸二氫鋁溶液的質(zhì)量比為100∶（19~36）；勻速加入是指向鋁硅合金粉含量為每千克的混合料中加入的所述磷酸二氫鋁溶液為0.8~1.8l/min。
步驟三、在20~100℃水浴和攪拌條件下，按磷酸二氫鋁溶液∶無(wú)水有機(jī)醇的體積比為1∶（6~11），向所述混合料漿中加入無(wú)水有機(jī)醇，加入無(wú)水有機(jī)醇后繼續(xù)攪拌1~30min，靜置，得到分層的混合漿液。
步驟四、將所述分層的混合漿液過(guò)濾，得沉淀物；將所述沉淀物用無(wú)水有機(jī)醇和去離子水交替洗滌至所述沉淀物的ph值為中性，再干燥至恒重，制得高溫相變蓄熱微膠囊坯體。
步驟五、將所述高溫相變蓄熱微膠囊坯體置于馬弗爐中，在氧化氣氛條件下，以3~10℃/min的速率升溫至600~900℃，保溫2~8h，制得復(fù)合殼層的高溫相變蓄熱微膠囊。
或?qū)⑺龈邷叵嘧冃顭嵛⒛z囊坯體置于馬弗爐中，在氧化氣氛條件下，以3~10℃/min的速率升溫至1300~1400℃，保溫2~8h，制得氧化鋁殼層的高溫相變蓄熱微膠囊。
所述鋁硅合金粉的粒徑為45~80μm，鋁硅合金粉中的si含量為7~14wt%。
實(shí)施例3
一種高溫相變蓄熱微膠囊及其制備方法。本實(shí)施例所述制備方法的具體步驟是：
步驟一、按鋁硅合金粉∶聚羧酸類減水劑的質(zhì)量比為100∶（0.8~1.3），將所述鋁硅合金粉和所述表面改性劑攪拌均勻，制得混合料。
步驟二、在20~100℃水浴和攪拌條件下，向所述混合料中勻速加入濃度為30~80wt%的磷酸二氫鋁溶液，磷酸二氫鋁溶液加入后繼續(xù)攪拌1~30min，制得混合料漿。
所述鋁硅合金粉∶所述磷酸二氫鋁溶液的質(zhì)量比為100∶（35~52）；勻速加入是指向鋁硅合金粉含量為每千克的混合料中加入的所述磷酸二氫鋁溶液為1.6~2.6l/min。
步驟三、在20~100℃水浴和攪拌條件下，按磷酸二氫鋁溶液∶無(wú)水有機(jī)醇的體積比為1∶（7~12），向所述混合料漿中加入無(wú)水有機(jī)醇，加入無(wú)水有機(jī)醇后繼續(xù)攪拌1~30min，靜置，得到分層的混合漿液。
步驟四、將所述分層的混合漿液過(guò)濾，得沉淀物；將所述沉淀物用無(wú)水有機(jī)醇和去離子水交替洗滌至所述沉淀物的ph值為中性，再干燥至恒重，制得高溫相變蓄熱微膠囊坯體。
步驟五、將所述高溫相變蓄熱微膠囊坯體置于馬弗爐中，在氧化氣氛條件下，以3~10℃/min的速率升溫至800~1100℃，保溫2~8h，制得復(fù)合殼層的高溫相變蓄熱微膠囊。
或?qū)⑺龈邷叵嘧冃顭嵛⒛z囊坯體置于馬弗爐中，在氧化氣氛條件下，以3~10℃/min的速率升溫至1350~1450℃，保溫2~8h，制得氧化鋁殼層的高溫相變蓄熱微膠囊。
所述鋁硅合金粉的粒徑為80~115μm，鋁硅合金粉中的si含量為14~21wt%。
實(shí)施例4
一種高溫相變蓄熱微膠囊及其制備方法。本實(shí)施例所述制備方法的具體步驟是：
步驟一、按鋁硅合金粉∶聚羧酸類減水劑的質(zhì)量比為100∶（1.2~1.7），將所述鋁硅合金粉和所述表面改性劑攪拌均勻，制得混合料。
步驟二、在20~100℃水浴和攪拌條件下，向所述混合料中勻速加入濃度為30~80wt%的磷酸二氫鋁溶液，磷酸二氫鋁溶液加入后繼續(xù)攪拌1~30min，制得混合料漿。
所述鋁硅合金粉∶所述磷酸二氫鋁溶液的質(zhì)量比為100∶（51~68）；勻速加入是指向鋁硅合金粉含量為每千克的混合料中加入的所述磷酸二氫鋁溶液為2.4~3.4l/min。
步驟三、在20~100℃水浴和攪拌條件下，按磷酸二氫鋁溶液∶無(wú)水有機(jī)醇的體積比為1∶（8~13），向所述混合料漿中加入無(wú)水有機(jī)醇，加入無(wú)水有機(jī)醇后繼續(xù)攪拌1~30min，靜置，得到分層的混合漿液。
步驟四、將所述分層的混合漿液過(guò)濾，得沉淀物；將所述沉淀物用無(wú)水有機(jī)醇和去離子水交替洗滌至所述沉淀物的ph值為中性，再干燥至恒重，制得高溫相變蓄熱微膠囊坯體。
步驟五、將所述高溫相變蓄熱微膠囊坯體置于馬弗爐中，在氧化氣氛條件下，以3~10℃/min的速率升溫至800~1100℃，保溫2~8h，制得復(fù)合殼層的高溫相變蓄熱微膠囊。
或?qū)⑺龈邷叵嘧冃顭嵛⒛z囊坯體置于馬弗爐中，在氧化氣氛條件下，以3~10℃/min的速率升溫至1350~1450℃，保溫2~8h，制得氧化鋁殼層的高溫相變蓄熱微膠囊。
所述鋁硅合金粉的粒徑為80~115μm，鋁硅合金粉中的si含量為21~28wt%。
實(shí)施例5
一種高溫相變蓄熱微膠囊及其制備方法。本實(shí)施例所述制備方法的具體步驟是：
步驟一、按鋁硅合金粉∶聚羧酸類減水劑的質(zhì)量比為100∶（1.6~2.1），將所述鋁硅合金粉和所述表面改性劑攪拌均勻，制得混合料。
步驟二、在20~100℃水浴和攪拌條件下，向所述混合料中勻速加入濃度為30~80wt%的磷酸二氫鋁溶液，磷酸二氫鋁溶液加入后繼續(xù)攪拌1~30min，制得混合料漿。
所述鋁硅合金粉∶所述磷酸二氫鋁溶液的質(zhì)量比為100∶（67~84）；勻速加入是指向鋁硅合金粉含量為每千克的混合料中加入的所述磷酸二氫鋁溶液為3.2~4.2l/min。
步驟三、在20~100℃水浴和攪拌條件下，按磷酸二氫鋁溶液∶無(wú)水有機(jī)醇的體積比為1∶（9~14），向所述混合料漿中加入無(wú)水有機(jī)醇，加入無(wú)水有機(jī)醇后繼續(xù)攪拌1~30min，靜置，得到分層的混合漿液。
步驟四、將所述分層的混合漿液過(guò)濾，得沉淀物；將所述沉淀物用無(wú)水有機(jī)醇和去離子水交替洗滌至所述沉淀物的ph值為中性，再干燥至恒重，制得高溫相變蓄熱微膠囊坯體。
步驟五、將所述高溫相變蓄熱微膠囊坯體置于馬弗爐中，在氧化氣氛條件下，以3~10℃/min的速率升溫至1000~1300℃，保溫2~8h，制得復(fù)合殼層的高溫相變蓄熱微膠囊。
或?qū)⑺龈邷叵嘧冃顭嵛⒛z囊坯體置于馬弗爐中，在氧化氣氛條件下，以3~10℃/min的速率升溫至1400~1500℃，保溫2~8h，制得氧化鋁殼層的高溫相變蓄熱微膠囊。
所述鋁硅合金粉的粒徑為115~150μm，鋁硅合金粉中的si含量為28~36wt%。
實(shí)施例6
一種高溫相變蓄熱微膠囊及其制備方法。本實(shí)施例所述制備方法的具體步驟是：
步驟一、按鋁硅合金粉∶聚羧酸類減水劑的質(zhì)量比為100∶（2.0~2.5），將所述鋁硅合金粉和所述表面改性劑攪拌均勻，制得混合料。
步驟二、在20~100℃水浴和攪拌條件下，向所述混合料中勻速加入濃度為30~80wt%的磷酸二氫鋁溶液，磷酸二氫鋁溶液加入后繼續(xù)攪拌1~30min，制得混合料漿。
所述鋁硅合金粉∶所述磷酸二氫鋁溶液的質(zhì)量比為100∶（83~100）；勻速加入是指向鋁硅合金粉含量為每千克的混合料中加入的所述磷酸二氫鋁溶液為4~5l/min。
步驟三、在20~100℃水浴和攪拌條件下，按磷酸二氫鋁溶液∶無(wú)水有機(jī)醇的體積比為1∶（10~15），向所述混合料漿中加入無(wú)水有機(jī)醇，加入無(wú)水有機(jī)醇后繼續(xù)攪拌1~30min，靜置，得到分層的混合漿液。
步驟四、將所述分層的混合漿液過(guò)濾，得沉淀物；將所述沉淀物用無(wú)水有機(jī)醇和去離子水交替洗滌至所述沉淀物的ph值為中性，再干燥至恒重，制得高溫相變蓄熱微膠囊坯體。
步驟五、將所述高溫相變蓄熱微膠囊坯體置于馬弗爐中，在氧化氣氛條件下，以3~10℃/min的速率升溫至1000~1300℃，保溫2~8h，制得復(fù)合殼層的高溫相變蓄熱微膠囊。
或?qū)⑺龈邷叵嘧冃顭嵛⒛z囊坯體置于馬弗爐中，在氧化氣氛條件下，以3~10℃/min的速率升溫至1400~1500℃，保溫2~8h，制得氧化鋁殼層的高溫相變蓄熱微膠囊。
所述鋁硅合金粉的粒徑為115~150μm，鋁硅合金粉中的si含量為36~44wt%。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下積極效果：
本發(fā)明采用的磷酸二氫鋁溶液屬于弱酸性物質(zhì)，易和鋁硅合金中的鋁發(fā)生反應(yīng)生成磷酸鋁。生成的磷酸鋁為無(wú)定型態(tài)，且鋁原子、磷原子和氧原子間通過(guò)離子鍵和共價(jià)鍵結(jié)合，原子間結(jié)合力強(qiáng)，整體呈現(xiàn)環(huán)狀無(wú)機(jī)高分子結(jié)構(gòu)，能形成穩(wěn)定的殼層包覆在鋁硅合金表面。磷酸鋁殼層具有粘結(jié)性強(qiáng)、不溶于水和耐高溫（熔點(diǎn)＞1700℃）的優(yōu)點(diǎn)，所制備的高溫相變蓄熱微膠囊坯體因此能有效防止鋁硅合金在高溫下熔化后泄露，能直接應(yīng)用于600℃以下太陽(yáng)能蓄熱材料。
本發(fā)明將所述高溫相變蓄熱微膠囊坯體在600~1300℃的氧化氣氛中高溫焙燒，鋁硅合金高溫膨脹使磷酸鋁殼層產(chǎn)生裂縫，鋁硅合金中的鋁在高溫下熔融析出并于裂縫處外溢，此時(shí)熔融鋁與燒成氣氛中氧氣發(fā)生反應(yīng)生成的氧化鋁填充此裂縫，高溫條件下形成了氧化鋁與磷酸鋁復(fù)合致密殼層，制得具有氧化鋁與磷酸鋁復(fù)合致密殼層的高溫相變蓄熱微膠囊。此種具有氧化鋁與磷酸鋁復(fù)合致密殼層的高溫相變蓄熱微膠囊，能作為原料用來(lái)制備1300℃以下使用的高溫相變蓄熱復(fù)合材料。
本發(fā)明將所述高溫相變蓄熱微膠囊坯體在1300℃~1500℃和氧化氣氛中高溫焙燒，磷酸鋁分解生成氧化鋁，另外熔融鋁與燒成氣氛中氧氣發(fā)生反應(yīng)生成氧化鋁，高溫下形成了氧化鋁致密殼層。氧化鋁具有耐腐蝕、耐高溫（熔點(diǎn)＞2070℃）和強(qiáng)度大等優(yōu)點(diǎn)。制得具有氧化鋁致密殼層的高溫相變蓄熱微膠囊，熱循環(huán)次數(shù)更高和耐壓強(qiáng)度更大，能作為原料用來(lái)制備1300℃以上使用的高溫相變蓄熱復(fù)合材料。
本發(fā)明制備的高溫相變蓄熱微膠囊及其坯體解決了鋁硅合金作為相變蓄熱材料在應(yīng)用過(guò)程中熔化后易泄露的問(wèn)題；高溫相變蓄熱微膠囊的殼層為al(h3po4)3-al2o3或者為al2o3，無(wú)論哪種殼層都具有強(qiáng)度大和耐高溫等優(yōu)點(diǎn)，因此能有效地為熔融狀態(tài)的鋁硅合金提供保護(hù)，避免鋁硅合金的流失和由此造成的腐蝕，增加鋁硅合金的循環(huán)使用次數(shù)。
本發(fā)明所用原料成本低、制備工藝簡(jiǎn)單易控制和容易實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)；所制備的高溫相變蓄熱微膠囊有效利用了鋁硅合金的相變潛熱，提高了熱量的利用率和利用效率，使用溫度高；能滿足太陽(yáng)能電廠、工業(yè)爐窯高溫?zé)峤粨Q和高溫工業(yè)廢氣的熱量回收。