專利名稱：：Al-Cu-Mg-Zn高溫相變儲(chǔ)熱材料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種高溫儲(chǔ)熱材料，用于太陽能熱的利用。
背景技術(shù)：
：能源是人類賴以生存和發(fā)展的基礎(chǔ)。隨著全球工業(yè)的高速發(fā)展，能源需求不斷增加與化石能源日益枯竭之間的矛盾越發(fā)明顯，能源的發(fā)展又總對環(huán)境的保護(hù)構(gòu)成極大壓力，危及人類社會(huì)的可持續(xù)性發(fā)展。要從根本上解決能源問題，一個(gè)重要途徑是大力開發(fā)利用可再生能源。這是建立可持續(xù)發(fā)展能源系統(tǒng)最主要的政策措施，也是我國長期的能源發(fā)展戰(zhàn)略。在眾多的可再生能源中，太陽能以其獨(dú)具的儲(chǔ)量“無限性”、存在的普遍性和開發(fā)利用的清潔性而受到廣泛關(guān)注。國家科技部《國家中長期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要(2006-2020年)》強(qiáng)調(diào)指出太陽能作為我國首要發(fā)展的可再生能源技術(shù)方向已成為無可爭議的可持續(xù)發(fā)展能源的必由之路。國家發(fā)改委《可再生能源發(fā)展“十一五”規(guī)劃》中亦將太陽能作為可再生能源發(fā)展的重點(diǎn)領(lǐng)域。利用太陽能進(jìn)行熱發(fā)電是大規(guī)模開發(fā)利用太陽能的重要途徑，但是太陽輻射一個(gè)明顯的特點(diǎn)是受晝夜、季節(jié)等規(guī)律性變化的影響，以及陰晴云雨等隨機(jī)因素的制約。為保證電站的連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行，提高電站的熱發(fā)電效率，大型太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)中都會(huì)配備儲(chǔ)熱子系統(tǒng)。儲(chǔ)熱技術(shù)應(yīng)用的成功與否，儲(chǔ)熱材料的選擇至關(guān)重要。理想的相變儲(chǔ)熱材料應(yīng)該符合如下標(biāo)準(zhǔn)穩(wěn)定的化學(xué)和物理性質(zhì)，合適的相變溫度、低腐蝕性、低過冷度、小的體積變化、低的蒸氣壓、高潛熱、高存儲(chǔ)密度、高導(dǎo)熱系數(shù)、良好的相變可逆性。美國、法國、西班牙、日本等國上世紀(jì)80年代就建成了商業(yè)化的太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)(如表1所示)，至今已取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益與應(yīng)用技術(shù)成果。表1部分槽式和塔式太陽能熱電站參數(shù)<table>tableseeoriginaldocumentpage3</column></row><table>目前應(yīng)用于太陽能熱發(fā)電的儲(chǔ)熱材料有水、巖石、導(dǎo)熱油、耐高溫混凝土、金屬鈉和無機(jī)鹽(如表1所示)。水作為儲(chǔ)熱材料儲(chǔ)能密度不大，而且高溫下蒸汽壓力也很高；砂石-油系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，效率低；耐高溫混凝土作為儲(chǔ)熱材料，對其內(nèi)部換熱管要求高，占整個(gè)儲(chǔ)熱系統(tǒng)成本的45%55%；導(dǎo)熱油在高溫時(shí)的蒸汽壓力非常大(400°C時(shí)大于IMpa)，使用其作為儲(chǔ)熱材料需要特殊的壓力閥等設(shè)備，同樣存在很大困難，又容易引發(fā)火災(zāi)，而且容易老化，價(jià)格昂貴。水、導(dǎo)熱油、巖石和耐高溫混凝土均屬于顯熱儲(chǔ)熱材料，其儲(chǔ)熱能力均無法與合金相變儲(chǔ)熱材料相比。西班牙SSPS-CRS塔式太陽能電站使用低熔點(diǎn)金屬鈉作為儲(chǔ)熱材料，主要利用其極好的導(dǎo)熱性和流動(dòng)性，但鈉極易燃燒或爆炸，使用非常危險(xiǎn)。無機(jī)鹽一般具有較大的相變潛熱，是目前應(yīng)用于太陽能熱發(fā)電中儲(chǔ)熱能力可以與合金相媲美的儲(chǔ)熱材料。但無機(jī)鹽具有較強(qiáng)的腐蝕性，對熱交換管道及其它附屬設(shè)施具有極強(qiáng)的腐蝕性，由此增加了電廠的運(yùn)行成本，亦降低了系統(tǒng)的安全穩(wěn)定性能。此外無機(jī)鹽對人體有害。雖然鋰鹽和氟鹽的相變潛熱超過了合金，并且已經(jīng)應(yīng)用于空間太陽能熱動(dòng)力發(fā)電系統(tǒng)中，但它們的相變體積變化很大(>20%)，而且價(jià)格昂貴，缺乏大規(guī)模實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。文獻(xiàn)1(ZL200610019479.9)和文獻(xiàn)2(ZL200610019478.4)分別介紹了一種中溫和高溫儲(chǔ)熱材料的制備方法，它們共同的特點(diǎn)是使用無機(jī)非金屬材料的顯熱儲(chǔ)熱，雖然所使用的材料價(jià)格較低廉，但是顯熱儲(chǔ)熱材料在熱量釋放過程中溫度變化不平穩(wěn)，并且它們的比熱容很低，要儲(chǔ)存較多的熱量就必須加熱到很高的溫度，從而對系統(tǒng)的保溫性和安全性提出了挑戰(zhàn)。文獻(xiàn)3(JP2009-1794)報(bào)道了德國發(fā)明者的日本專利，報(bào)道了相變溫度范圍在80160°C的一類聚烯烴蠟材料，相變溫度較低。文獻(xiàn)4(ZL200610039026.2)、文獻(xiàn)5(ZL03133734.1)、文獻(xiàn)6(US5567346)和文獻(xiàn)7(US5685151)報(bào)道的相變材料相變溫度都比較低，不適合應(yīng)用于太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)。目前利用Al基合金作為高溫相變儲(chǔ)熱材料已經(jīng)有一些相關(guān)的研究，主要涉及到Al-Si、Al-Mg、Al-Si-Cu、Al-Si-Mg和Al-Mg-Zn等二元及三元合金。文獻(xiàn)8(黃志光，肖思農(nóng)，吳廣忠等.金屬相變儲(chǔ)熱材料的量熱研究.工程熱物理學(xué)報(bào)，1991，12(1)46-49)報(bào)道了Al-Si、Al-Si-Cu及Al-Si-Mg合金的固、液態(tài)比熱及潛熱值。文獻(xiàn)9(黃志光，梅紹華，吳廣志等.金屬相變熱能貯存技術(shù)的展望.新能源，1990，(08)，1-4)報(bào)道了一種金屬相變儲(chǔ)熱爐及實(shí)驗(yàn)裝置，在實(shí)驗(yàn)后認(rèn)為Al-Si-Mg合金的儲(chǔ)熱能力最好，Al-Si-Cu合金儲(chǔ)熱壽命最長，Al-Si合金兼具儲(chǔ)熱能力、使用壽命和經(jīng)濟(jì)性。文獻(xiàn)10(鄒向，趙錫偉.鋁硅合金用作相變儲(chǔ)熱材料的研究.新能源，1996，18(8)1-3)報(bào)道了Al_13%(wt)Si合金具有良好的熱循環(huán)特性和高溫穩(wěn)定性，認(rèn)為鋁硅合金是一種較為理想的中高溫相變儲(chǔ)熱材料。文獻(xiàn)11(劉靖，王馨，曾大本等.高溫相變材料Al-Si合金選擇及其與金屬容器相容性實(shí)驗(yàn)研究.太陽能學(xué)報(bào)，2006，27(1)36-40)報(bào)道了高溫相變儲(chǔ)熱合金AlSil2和AlSi20的相變溫度和潛熱，以及AlSil2的導(dǎo)熱性和熱穩(wěn)定性，認(rèn)為AlSil2相變溫度適中而潛熱大，可作為蓄熱介質(zhì)來儲(chǔ)存太陽能。文獻(xiàn)12(BulychevVV,ChelnokovVS，SlastilovaSV.Al-Sialloybaseheataccumulatorswithphasetransition.IzvVysshUchebnZavedChernMetall.1996,7,64)報(bào)道了可以作為儲(chǔ)熱材料的Al-Si系列合金具有相變潛熱大，儲(chǔ)熱密度高，導(dǎo)熱性好，過冷度小，相變可逆性好等優(yōu)點(diǎn)，在太陽能熱發(fā)電高溫儲(chǔ)熱系統(tǒng)應(yīng)用方面顯示出巨大的潛力，不足的是高溫液態(tài)合金活潑，易與容器發(fā)生反應(yīng)。文獻(xiàn)13(AChardP，ArefiS，LecomteD.StudyofHeatStorageatAround450degCinAluminum—Magnesiumbasealloys.FRADGRST-79，1981，7，98-102)報(bào)道Al-Mg合金的熱物性能，以及兩種Al-Mg合金(Al-Mg35和Al-Mg68)對兩種鋼(304L和321)的腐蝕情況，研究表明Al-Mg合金適合于450°C儲(chǔ)熱。文獻(xiàn)14CJ.Q.Sun，R.Y.Zhang，Z.P.Liu，etal.ThermalreliabilitytestofAl-34%Mg-6%Znalloyaslatentheatstoragematerialandcorrosionofmetalwithrespecttothermalcycling.EnergyConversionandManagement,2007,48(2)619-624)報(bào)道了一種Al-34%Mg-6%Zn合金的儲(chǔ)熱性能及其對C20和SS304L鋼的腐蝕狀況，Al元素參與反應(yīng)對容器的腐蝕非常明顯。文獻(xiàn)15(陳觀生，張仁元，李風(fēng).金屬相變儲(chǔ)熱技術(shù)在太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)中的應(yīng)用分析.制冷空調(diào)與電力機(jī)械，2009，30(2)8-11)報(bào)道了以Al-Si合金為儲(chǔ)熱材料，應(yīng)用于塔式太陽能熱發(fā)電站中的金屬相變儲(chǔ)熱蒸汽鍋爐。作為太陽能熱發(fā)電用的相變儲(chǔ)熱材料，必須要滿足低成本，高安全性，低腐蝕性，高穩(wěn)定性的前提下才能考慮其使用性能和效率。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種Al-Cu-Mg-Zn高溫相變儲(chǔ)熱材料，該高溫相變儲(chǔ)熱材料具有相變潛熱高、相變穩(wěn)定性好、使用壽命長、儲(chǔ)熱密度高的特點(diǎn)，能應(yīng)用于太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是=Al-Cu-Mg-Zn高溫相變儲(chǔ)熱材料，其特征在于它由高純度Al,Al-Cu中間合金、高純度Mg和高純度Zn原料制備而成，各原料所占質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為高純度Al1221%、Al-Cu中間合金4856%、高純度Mg1215%、高純度Zn15%20%;所述的高純度Al的質(zhì)量純度彡99.70%,Al-Cu中間合金的質(zhì)量純度彡99.00%,高純度Mg的質(zhì)量純度彡99.50%，高純度Zn的質(zhì)量純度彡99.50%。上述Al-Cu-Mg-Zn高溫相變儲(chǔ)熱材料的制備方法(其制備工藝簡單，只需要利用常規(guī)的鋁鎂合金的熔煉方法即可)，它包括如下步驟1)配料各原料所占質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為高純度Al1221%、Al-Cu中間合金4856%、高純度Mg1215%、高純度Zn15%20%，選取高純度Al、Al_Cu中間合金、高純度Mg和高純度Zn原料，備用；所述的高純度Al的質(zhì)量純度>99.70%，Al-Cu中間合金的質(zhì)量純度彡99.00%，高純度Mg的質(zhì)量純度彡99.50%，高純度Zn的質(zhì)量純度彡99.50%；2)熔煉將高純度Al(即Al錠)裝入電爐內(nèi)開啟電爐，加熱至680700°C(加熱至其熔點(diǎn)范圍以上)，使高純度Al完全熔化后加入高純度Zn和Al-Cu中間合金，保溫2530分鐘，然后加入高純度Mg(用鋁箔包好的鎂錠)至熔體中，上面撒上防止鎂燒損的覆蓋齊IJ，保溫20分鐘然后除氣，扒渣，得到鋁合金液；3)凝固停止加熱，打開電爐，將鋁合金液倒入冷卻模中冷凝，得到Al-Cu-Mg-Zn高溫相變儲(chǔ)熱材料。所述的覆蓋劑成分為(質(zhì)量百分?jǐn)?shù))KC1(32%40%)、CaF2(5%8%)、BaCl2(5%8%)、MgCl(40%49%)，各原料所占質(zhì)量百分?jǐn)?shù)之和為100%。本發(fā)明主要應(yīng)用于太陽能熱發(fā)電中，實(shí)現(xiàn)太陽能的高效利用，即主要利用材料本身的固-液相變與液-固相變循環(huán)實(shí)現(xiàn)充放熱過程，從而在時(shí)間上實(shí)現(xiàn)了對太陽能的合理利用；利用相變材料的固-液相變和液-固相變循環(huán)實(shí)現(xiàn)太陽能的儲(chǔ)存與釋放，在相變過程中會(huì)由固態(tài)吸熱從而熔化成為液態(tài)發(fā)生固-液相變，再由液態(tài)經(jīng)過放熱從而凝固成為固態(tài)發(fā)生液-固相變；在固-液相變過程中由傳熱介質(zhì)提供熱量，加熱材料，促使材料發(fā)生固液相變；在液固相變過程中由材料自行發(fā)生相變提供熱量，加熱傳熱介質(zhì)。本發(fā)明的有益效果是基于Al具有較大的相變潛熱，Cu具有較高密度，Mg、Zn可以顯著降低合金的相變溫度的原理，進(jìn)行合金成分的優(yōu)化設(shè)計(jì)。從而增大了儲(chǔ)熱密度，降低了合金中Al元素的含量(只有3649wt%)，降低了合金的相變溫度。同時(shí)也降低了儲(chǔ)熱材料的腐蝕性。相變溫度處在440°C490°C范圍內(nèi)，其儲(chǔ)熱量大，相變潛熱均高于300J/g，腐蝕性低，可以應(yīng)用于太陽能熱利用中的高溫儲(chǔ)熱材料。本發(fā)明的創(chuàng)新性在于采用相變溫度440°C490°C的Al-Cu-Mg-Zn合金作為儲(chǔ)熱材料。該材料具有儲(chǔ)能密度大、導(dǎo)熱系數(shù)是無機(jī)和有機(jī)相變材料的幾十倍，相變時(shí)過冷度小、相偏析小，性價(jià)比良好，成本低，壽命長，效率高，不會(huì)造成環(huán)境污染。應(yīng)用于太陽能熱發(fā)電中相變潛熱高(大于300J/g)，相變穩(wěn)定性好(其中Al-24%Cu-12%Mg-18%Zn經(jīng)500多次循環(huán)試驗(yàn)后相變溫度基本保持不變，相變潛熱降幅僅為7%左右)，使用壽命長(遠(yuǎn)高于目前常用的無機(jī)鹽相變儲(chǔ)熱材料)。經(jīng)過優(yōu)化設(shè)計(jì)的Al-Cu-Mg-Zn合金具有相變溫度低、相變潛熱大、儲(chǔ)熱密度高、導(dǎo)熱性好、過冷度小、相變可逆性好等優(yōu)點(diǎn)，在太陽能熱發(fā)電高溫儲(chǔ)熱系統(tǒng)應(yīng)用方面顯示出巨大的潛力。具體實(shí)施例方式為了更好地理解本發(fā)明，下面結(jié)合實(shí)施例進(jìn)一步闡明本發(fā)明的內(nèi)容，但本發(fā)明的內(nèi)容不僅僅局限于下面的實(shí)施例，下面的實(shí)施例并非對本發(fā)明的限制。實(shí)施例1Al-Cu-Mg-Zn高溫相變儲(chǔ)熱材料，它由高純度Al、Al_Cu中間合金、高純度Mg和高純度Zn原料制備而成，各原料所占質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為高純度Al22%、Al-Cu中間合金48%、高純度Mg12%、高純度Zn18%；所述的高純度Al的質(zhì)量純度彡99.70%,Al-Cu中間合金的質(zhì)量純度彡99.00%,高純度Mg的質(zhì)量純度彡99.50%，高純度Zn的質(zhì)量純度彡99.50%。上述Al-Cu-Mg-Zn高溫相變儲(chǔ)熱材料的制備方法(其制備工藝簡單，只需要利用常規(guī)的鋁鎂合金的熔煉方法即可)，它包括如下步驟1)配料各原料所占質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為高純度Al22%,Al-Cu中間合金48%、高純度Mg12%、高純度Zn18%，選取高純度Al、A1-Cu中間合金、高純度Mg和高純度Zn原料，備用；所述的高純度Al的質(zhì)量純度彡99.70%,Al-Cu中間合金的質(zhì)量純度彡99.00%，高純度Mg的質(zhì)量純度彡99.50%，高純度Zn的質(zhì)量純度彡99.50%；2)熔煉將高純度Al(即Al錠)裝入電爐內(nèi)開啟電爐，加熱至680700°C(加熱至其熔點(diǎn)范圍以上)，使高純度Al完全熔化后加入高純度Zn和Al-Cu中間合金，保溫2530分鐘，然后加入高純度Mg(用鋁箔包好的鎂錠)至熔體中，上面撒上防止鎂燒損的覆蓋劑(KCl(32%40%)、CaF2(5%8%)、BaCl2(5%8%)、MgCl(40%49%))，保溫20分鐘然后除氣，扒渣，得到鋁合金液；3)凝固停止加熱，打開電爐，將鋁合金液倒入冷卻模中冷凝，得到Al-Cu-Mg-Zn高溫相變儲(chǔ)熱材料(質(zhì)量成分比為Al-24%Cu-12%Mg-18%Zn)。經(jīng)等離子光譜分析，本實(shí)施例所得到的產(chǎn)物的質(zhì)量成分比為Al-24%Cu-12%Mg-18%Zn，差熱掃描量熱儀(DSC)上測得的單位質(zhì)量潛熱為345J/g，相變溫度為460.4486.5°C。線膨脹系數(shù)測定儀測得的膨脹系數(shù)為25.06*10_6/°C，在使用溫度段蒸汽壓低。經(jīng)500多次循環(huán)試驗(yàn)后相變溫度基本保持不變，相變潛熱降幅僅為7%左右[說明相變穩(wěn)定性好，使用壽命長(遠(yuǎn)高于目前常用的無機(jī)鹽相變儲(chǔ)熱材料)]。說明本實(shí)施例所得到的產(chǎn)物具有相變潛熱高(單位質(zhì)量潛熱為345J/g)、相變穩(wěn)定性好、使用壽命長、儲(chǔ)熱密度高(400800°C之間總儲(chǔ)熱量為3610.2J/cm3)、相變可逆性好、腐蝕性低(SS304L不銹鋼對其耐蝕等級為4)的特點(diǎn)，可以用于太陽能熱發(fā)電高溫儲(chǔ)熱系統(tǒng)。實(shí)施例2Al-Cu-Mg-Zn高溫相變儲(chǔ)熱材料，它由高純度Al、Al_Cu中間合金、高純度Mg和高純度Zn原料制備而成，各原料所占質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為高純度Al13%、Al-Cu中間合金52%、高純度Mg15%、高純度Zn20%；所述的高純度Al的質(zhì)量純度彡99.70%,Al-Cu中間合金的質(zhì)量純度彡99.00%,高純度Mg的質(zhì)量純度彡99.50%，高純度Zn的質(zhì)量純度彡99.50%。上述Al-Cu-Mg-Zn高溫相變儲(chǔ)熱材料的制備方法(其制備工藝簡單，只需要利用常規(guī)的鋁鎂合金的熔煉方法即可)，它包括如下步驟1)配料各原料所占質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為高純度Al13%,Al-Cu中間合金52%、高純度Mg15%、高純度Zn20%，選取高純度Al、A1-Cu中間合金、高純度Mg和高純度Zn原料，備用；所述的高純度Al的質(zhì)量純度彡99.70%,Al-Cu中間合金的質(zhì)量純度彡99.00%，高純度Mg的質(zhì)量純度彡99.50%，高純度Zn的質(zhì)量純度彡99.50%；2)熔煉將高純度Al(即Al錠)裝入電爐內(nèi)開啟電爐，加熱至700720°C(加熱至其熔點(diǎn)范圍以上)，使高純度Al完全熔化后加入高純度Zn和Al-Cu中間合金，保溫2530分鐘，然后加入高純度Mg(用鋁箔包好的鎂錠)至熔體中，上面撒上防止鎂燒損的覆蓋劑(KCl(32%40%)、CaF2(5%8%)、BaCl2(5%8%)、MgCl(40%49%))，保溫20分鐘然后除氣，扒渣，得到鋁合金液；3)凝固停止加熱，打開電爐，將鋁合金液倒入冷卻模中冷凝，得到Al-Cu-Mg-Zn高溫相變儲(chǔ)熱材料(Al-26%Cu-15%Mg-20%Zn)。經(jīng)等離子光譜分析，本實(shí)施例所得到的產(chǎn)物的質(zhì)量成分比為Al-26%Cu-15%Mg-20%Zn，差熱掃描量熱儀(DSC)上測得的單位體積潛熱為307J/g，相變溫度為442.4478.5°C。線膨脹系數(shù)測定儀測得的膨脹系數(shù)為23.18*10_6/°C，在使用溫度段蒸汽壓低。經(jīng)500多次循環(huán)試驗(yàn)后相變溫度基本保持不變，相變潛熱降幅僅為9%左右[說明相變穩(wěn)定性好，使用壽命長(遠(yuǎn)高于目前常用的無機(jī)鹽相變儲(chǔ)熱材料)]。說明本實(shí)施例所得到的產(chǎn)物具有相變潛熱高(單位質(zhì)量潛熱為307J/g)、相變穩(wěn)定性好、使用壽命長、儲(chǔ)熱密度高(400800°C之間總儲(chǔ)熱量為3111.9J/cm3)、相變可逆性好、腐蝕性低(SS304L不銹鋼對其耐蝕等級為4)的特點(diǎn)，可以用于太陽能熱發(fā)電高溫儲(chǔ)熱系統(tǒng)。實(shí)施例3Al-Cu-Mg-Zn高溫相變儲(chǔ)熱材料，它由高純度Al、Al_Cu中間合金、高純度Mg和高純度Zn原料制備而成，各原料所占質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為高純度Al1221%、Al-Cu中間合金4856%、高純度Mg1215%、高純度Zn15%20%；所述的高純度Al的質(zhì)量純度彡99.70%,Al-Cu中間合金的質(zhì)量純度彡99.00%,高純度Mg的質(zhì)量純度≥99.50%，高純度Zn的質(zhì)量純度≥99.50%。上述Al-Cu-Mg-Zn高溫相變儲(chǔ)熱材料的制備方法(其制備工藝簡單，只需要利用常規(guī)的鋁鎂合金的熔煉方法即可)，它包括如下步驟1)配料各原料所占質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為高純度Al1221%、Al-Cu中間合金4856%、高純度Mg1215%、高純度Zn15%20%，選取高純度Al、Al_Cu中間合金、高純度Mg和高純度Zn原料，備用；所述的高純度Al的質(zhì)量純度>99.70%，Al-Cu中間合金的質(zhì)量純度≥99.00%，高純度Mg的質(zhì)量純度≥99.50%，高純度Zn的質(zhì)量純度彡99.50%；2)熔煉將高純度Al(即Al錠)裝入電爐內(nèi)開啟電爐，加熱至680700°C(加熱至其熔點(diǎn)范圍以上)，使高純度Al完全熔化后加入高純度Zn和Al-Cu中間合金，保溫2530分鐘，然后加入高純度Mg(用鋁箔包好的鎂錠)至熔體中，上面撒上防止鎂燒損的覆蓋齊IJ，保溫20分鐘然后除氣，扒渣，得到鋁合金液；3)凝固停止加熱，打開電爐，將鋁合金液倒入冷卻模中冷凝，得到Al-Cu-Mg-Zn高溫相變儲(chǔ)熱材料。實(shí)施例4Al-Cu-Mg-Zn高溫相變儲(chǔ)熱材料，它由高純度Al、Al_Cu中間合金、高純度Mg和高純度Zn原料制備而成，各原料所占質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為高純度Al1221%、Al-Cu中間合金4856%、高純度Mg1215%、高純度Zn15%20%；所述的高純度Al的質(zhì)量純度彡99.70%,Al-Cu中間合金的質(zhì)量純度彡99.00%,高純度Mg的質(zhì)量純度≥99.50%，高純度Zn的質(zhì)量純度≥99.50%。上述Al-Cu-Mg-Zn高溫相變儲(chǔ)熱材料的制備方法(其制備工藝簡單，只需要利用常規(guī)的鋁鎂合金的熔煉方法即可)，它包括如下步驟1)配料各原料所占質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為高純度Al1221%、Al-Cu中間合金4856%、高純度Mg1215%、高純度Zn15%20%，選取高純度Al、Al_Cu中間合金、高純度Mg和高純度Zn原料，備用；所述的高純度Al的質(zhì)量純度>99.70%，Al-Cu中間合金的質(zhì)量純度≥99.00%，高純度Mg的質(zhì)量純度≥99.50%，高純度Zn的質(zhì)量純度彡99.50%；2)熔煉將高純度Al(即Al錠)裝入電爐內(nèi)開啟電爐，加熱至680700°C(加熱至其熔點(diǎn)范圍以上)，使高純度Al完全熔化后加入高純度Zn和Al-Cu中間合金，保溫2530分鐘，然后加入高純度Mg(用鋁箔包好的鎂錠)至熔體中，上面撒上防止鎂燒損的覆蓋齊IJ，保溫20分鐘然后除氣，扒渣，得到鋁合金液；3)凝固停止加熱，打開電爐，將鋁合金液倒入冷卻模中冷凝，得到Al-Cu-Mg-Zn高溫相變儲(chǔ)熱材料。本發(fā)明所列舉的各原料的上下限、區(qū)間取值，都能實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，在此不一一列舉實(shí)施例。權(quán)利要求Al-Cu-Mg-Zn高溫相變儲(chǔ)熱材料，其特征在于它由高純度Al、Al-Cu中間合金、高純度Mg和高純度Zn原料制備而成，各原料所占質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為高純度Al12～21％、Al-Cu中間合金48～56％、高純度Mg12～15％、高純度Zn15％～20％；所述的高純度Al的質(zhì)量純度≥99.70％，Al-Cu中間合金的質(zhì)量純度≥99.00％，高純度Mg的質(zhì)量純度≥99.50％，高純度Zn的質(zhì)量純度≥99.50％。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的Al-Cu-Mg-Zn高溫相變儲(chǔ)熱材料，其特征在于各原料所占質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為高純度Al22%、Al-Cu中間合金48%、高純度Mg12%、高純度Zn18%。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的Al-Cu-Mg-Zn高溫相變儲(chǔ)熱材料，其特征在于各原料所占質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為高純度Al13%、Al-Cu中間合金52%、高純度Mg15%、高純度Zn20%。全文摘要本發(fā)明涉及一種高溫儲(chǔ)熱材料，用于太陽能熱的利用。Al-Cu-Mg-Zn高溫相變儲(chǔ)熱材料，其特征在于它由高純度Al、Al-Cu中間合金、高純度Mg和高純度Zn原料制備而成，各原料所占質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為高純度Al12～21％、Al-Cu中間合金48～56％、高純度Mg12～15％、高純度Zn15％～20％；所述的高純度Al的質(zhì)量純度≥99.70％，Al-Cu中間合金的質(zhì)量純度≥99.00％，高純度Mg的質(zhì)量純度≥99.50％，高純度Zn的質(zhì)量純度≥99.50％。該高溫相變儲(chǔ)熱材料具有相變潛熱高、相變穩(wěn)定性好、使用壽命長、儲(chǔ)熱密度高的特點(diǎn)，能應(yīng)用于太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)。文檔編號C22C21/18GK101818292SQ20101012864公開日2010年9月1日申請日期2010年3月18日優(yōu)先權(quán)日2010年3月18日發(fā)明者吳興文,程曉敏,董靜,譚永剛申請人:武漢理工大學(xué)