具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

石蜡是固态高级烷烃混合物的俗称，含油量适中、熔点适宜、无毒无害、无腐蚀性。石蜡的化学组成上为碳、氢化合物，所以碳链的长短决定着石蜡的熔点。当石蜡的碳链增长时石蜡的熔点也随着升高，因此在对石蜡进行选择时应考虑到所应用的温度范围，及材料合适的相变温度。

实施例1

一种石蜡-水泥附着型相变材料的制备方法，包括如下步骤：

1)将52号固体石蜡和分析纯液体石蜡按质量比2:3混合后装入密封袋中，密封袋放入50℃热水中，融化得到相变温度为24.94℃的固-液石蜡混合物；

2)先将普通硅酸盐水泥与标准砂按质量比1:1混合，再加入已经融化的固-液石蜡混合物和与其同等温度的温水，固-液石蜡混合物的加入量为水泥与标准砂总质量的6％，温水的加入量为水泥与标准砂总质量20％；一边加入一边不断搅拌，直至看不见明显的液体析出。

本实施例旨在制备适合严寒地区水处理设备保温装置中所用的复合相变材料，人体最舒适的水温度20℃左右，因此合适的相变温度应在20-25℃，而52号石蜡熔点为49.31℃，相变潜热为251.9J/g并不符合实验所需的相变温度，故本实施例使用将固态石蜡与液态石蜡混合的办法制得相变温度在20-25℃的固-液石蜡混合物。经过对文献的查阅，了解到可以通过将固液石蜡混合的方法降低相变温度。本实施例使用的液体石蜡为分析纯，无色透明液体，密度为0.855g/ml，主要成分为C16-C20烷烃。固-液石蜡混合物的相变温度如图1所示，相变潜热如图2所示。

由图1-图2可知相变温度为20.46℃、21.36℃、24.36℃、24.94℃四种比例均可满足相变温度的要求，结合相变潜热则本实施例选取固体石蜡比例为40％的固-液石蜡混合物。

本实施例所用普通硅酸盐水泥是由诸城市九七建材有限公司生产其主要化学成分见表1所示：

表1硅酸盐水泥化学成分(wt.％)

本实施例所用标准砂(建筑工程专用河沙)也是由诸城市九七建材有限公司生产。

实施例2

本实施例中固-液石蜡混合物的掺入比例选定：

由于石蜡的掺入量在整个制备过程中起着至关重要的作用，故设计实验来选定石蜡的掺入配比。实验流程：准备好3个铜罐在其盖子上钻孔方便检测温度和注入热水，将水泥与标准啥按前述的方法制备好后均分为3份，将固-液石蜡混合物以5％、6％、7％分别加入3份水泥中，搅拌均匀后均匀涂抹于同罐中，等待凝固后注入50℃热水，放入零下二十度的冰柜中并记录铜罐内水的温度，具体记录如表2所示：

表2不同比例下所记录的温度

三种不同比例下铜罐内水温变化趋势如图3所示。

分析实验数据得，石蜡掺入量为7％时保温效果优于其他比例，但在实验中石蜡掺入量为7％的样本出现局部石蜡渗出的现象，固在后续实验中考虑到误差石蜡的掺入比例优选为6％。

实施例3

本实施例中附着型相变材料涂敷厚度的选定：

选取石蜡掺入量为6％的附着型相变材料探究石蜡涂敷厚度对保温性能的影响，实验流程如下：

1、选取6个相同铜罐；

2、将附着型相变材料涂敷在铜罐表面，厚度分别为，1cm、1.5cm、2cm、2.5cm、3cm、3.5cm；

3、将六个铜罐加入40℃热水，并插入温度计；

4、将罐体放入零下二十摄氏度冰柜中没30s记录一次温度变化情况，如表3所示。

表3不同涂敷厚度下的水温变化

不同涂敷厚度下的水温变化趋势如图4所示。

由实验数据分析可得：当涂敷相变材料厚度大于2.5厘米时保温效果明显高于低于2.5厘米的三个样本，但超过2.5厘米时随着厚度的增加保温效果并不明显，所以考虑到经济性，附着型相变材料的涂敷厚度为2.5cm。

实施例4

使用附着型相变材料的保温箱体保温性能验证：

保温箱体的制作：考虑到制作箱体的材料必须无毒易加工且导热性能不能好，所以水处理器保温箱体的模型采用pvc硬板，用锯子锯出合适的尺寸，本实施例使用的箱体为底面是边长为22cm的正方形，高为35cm的长方体，利用金属卡扣进行安装。为了进一步增强隔热性能，箱体表面喷涂一层聚氨酯硬泡，聚氨酯硬泡体是一种具有保温与防水功能的新型合成材料，其导热系数低，仅0.022～0.033W/(m*K)，相当于挤塑板(挤塑聚苯乙烯泡沫板)的一半，是所有保温材料中导热系数最低的。硬质聚氨酯泡沫塑料主要应用在建筑物外墙保温，屋面防水保温一体化、冷库保温隔热、管道保温材料、建筑板材、冷藏车及冷库隔热材等。

将pvc板用金属卡扣固定后，在其表面喷涂聚氨酯发泡胶，等待其完全变硬。将水处理设备用硅胶软管缠绕，使每根管子间距一样，顶端和尾端各留一小段方便作为进水口和出水口。

将实施例1制备的石蜡-水泥附着型相变材料均匀涂抹在水处理设备表面，厚度为2.5厘米，在其没完全凝固前于附着型相变材料表层埋入温度计探头，静置一段时间，待其凝固后放入组装好的长方体箱体中，顶面和侧面底部分别留有入水口与排水口，然后用聚氨酯发泡胶填满剩余空间(板材连接处的缝隙均用发泡胶填满，将温度计探头从水处理器模型顶部端盖处的小孔伸入，停留在水处理器内部中间位置，最后在顶部喷涂发泡胶盖上盖子。将温度计贴上标签。

等待喷涂在箱体表面的聚氨酯泡沫完全变干变硬，将出水口堵住并用防水胶封死，往进水口灌入100摄氏度热水后将进水口封死，放入零下二十摄氏度的冰柜中，每隔半小时记录一次温度，如表4所示：

表4零下二十度环境下保温箱内石蜡与水温的变化

石蜡与水处理器温度变化趋势如图5所示。

通过实验数据可知，在保温箱体放入冰柜的0-1h石蜡和水处理器模型里面的水温度都在升高，是因为硅胶管中的热水直接为附着型相变材料和水处理设备提供热量，随后在1.5h-5h石蜡和水处理设备的温度缓慢降低，热量通过外层聚氨酯材料散失，随后在5-8.5h时石蜡温度变化范围很小，水温略有升高，是由于石蜡达到相变温度，开始慢慢凝固释放出热量，导致水处理器模型内的水温升高。经后续温度的记录，在24h时水温为14.5℃，32h后水温为6.4℃。考虑到加入热水的温度达不到100℃(约91℃)，保温箱模型出水口和入水口密封性较弱，所以实际保温时间应该大于33h。由此可推断，使用附着型相变储热材料与其他保温材料协同使用能够进一步提高保温效果，具备实际应用可行性。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。