一種相變溫度為34℃的無機相變材料(pcm-34)的製作方法

2023-06-12 18:54:31

專利名稱：一種相變溫度為34℃的無機相變材料(pcm-34)的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種無機相變恆溫材料及其製備方法，特別設計一種相變溫度在34°C的相變材料。
背景技術：
在食品、化工、物流、醫療應用、通信信息機房、車間、軍事等眾多行業中，普遍利用制冷機來對環境或儲藏需要的特定溫度進行恆溫。制冷機停電時，因而溫度回升快、無法維持最佳的環境溫度。在無相變恆溫材料的製冷系統中，提供恆溫環境時，制冷機工作啟動頻繁，因而降低了其使用壽命，耗電量多。相變恆溫材料即潛熱蓄冷，是相變恆溫系統中存儲冷量的功能材料。在夜間用電低谷期利用物質潛熱將冷量儲存在相變恆溫材料中，在白天用電高峰時將冷量釋放出來或 度。這樣的製冷系統，大部分時間運行在夜間用電低谷峰期或利用夜間氣溫低時吸收自然冷量，而在白天高溫用電高峰期只有輔助設備運行，從而實現電網「錯峰用冷、移峰填谷」，有利於緩解能量雙方供求矛盾。目前國內外對相變蓄冷材料的研究還比較少，但在食品、化工、低溫物流、醫療應用、通信信息機房、車間、軍事等眾多行業，對恆溫材料有著巨大的需求。因此研究相變恆溫材料，研製出相變溫度為34°C，相變潛熱大，過冷度小，無相分離、性能穩定的新型、相變恆溫材料，顯得尤為重要。本發明所提供的相變材料性能穩定，相變溫度在34°C，過冷度為O. 5°C，相變潛熱為228KJ/KG，相變過程可逆，可循環使用次數為10000次以上，原材料均為規模生產，無毒無腐蝕，易於推廣。此相變材料在常溫時為結晶雪花狀，便於各儲能領域開發利用。

發明內容
本發明的目的在於提供一種由無機鹽類物質合成，性能穩定，相變潛熱大，無毒無腐蝕，易塑性好的無機相變恆溫材料。本發明的無機相變恆溫材料，按重量百分比由以下組成
六水氯化鈣35. 5%
六水氯化鍶12. 5%

二氧化矽8%
丙烯酸6%
氯化鈉5.5%
羧甲基纖維素鈉4.5%
水28%具體的製備方法I、在45 80°C條件下在配置皿中將總配置量為6%的丙烯酸與總配置量為8%水配成水溶液；2、將總配置量為12. 5%的六水氯化鍶加入到步驟I的水溶液中，混合均勻，製成 混合溶液；3、向步驟2的混合溶液中加入總配置量為8%的二氧化矽，再加總配置比例為5%的水，攪拌均勻，加熱I小時，溫度保持在60°C左右讓其充分反應。4、將總配置量為5. 5%的氯化鈉放到總配置量為5%水中，混合均勻，製成混合溶液；5、向步驟4的混合溶液中總配置量為4. 5%羥甲基纖維素鈉，攪拌均勻；6、將步驟3的溶液與步驟5中溶液進行攪拌均勻；7、向步驟6的混合溶液裡加入總配置量為35. 5%六水氯化鈣，在60 70°C、常壓條件下反應O. 5 I. 5小時。8、將步驟7製備的高分子材料中加入剩餘總配置比例為10%的水，攪拌均勻，放置10 15分鐘即可。9、最終化學成份「無機相變液體高分子材料」附圖
一本發明的製備工藝流程圖
A為35. 5 %的六水氯化鈣B為12. 5 %的六水氯化鍶C為8%二氧化矽D為6%的丙烯酸E為5. 5%的氯化鈉F為4. 5%羥甲基纖維素鈉G為8%的水H為5%的水I為5%的水J 為 10% 的水K為步驟一產生的水溶液L為步驟二產生的混合溶液M為步驟三產生的混合溶液N為步驟四產生的混合溶液O為步驟五產生的混合溶液P為步驟六產生的混合溶液
Q為步驟七產生的混合溶液R為本發明相變恆溫材料I在45 80°C條件下混合2攪拌加熱I小時，溫度保持在60°C左右3在60 70°C、常壓條件下反應O. 5 I. 5小時4攪拌均勻，放置10 15分鐘本發明的無機相變材料產品規格為·WS |l.40g/cm3(25°C ) ~
職點 研—
麗 2mj/kg —
導熱係數O. 55ff/m. k_
H冷度 075。。—
吏用次數 110000此次以上本發明的無機相變材料重新凝結的溫度與時間的關係重新凝結是使相變材料的再凝結以便開始另一個能量吸收-釋放循環。本無機相變恆溫材料在33. 5°C時開始重新凝結，凝結時間為6. 5小時，隨著溫度的降低，凝結時間也相應縮短，25°C時凝結時間為4小時，17°C時凝結時間為2. 5小時，13°C時凝結時間為2小時，10°C時凝結時間為I小時。結果表明重新凝結的時間隨著溫差的變大而迅速增加。附圖二為本發明無機相變材料重新凝結的溫度-時間關係本發明的無機相變材料控制溫度與時間的關係當環境溫度為40°C時，相變材料控制溫度能力與時間成反比，隨著時間的增加，相變材料釋放的冷量開始減小，本相變材料在34°C時開始釋放冷量，並可保持溫度時間為16小時，然後才會逐漸升溫，直至相變材料完全融化，則與環境溫度相等。附圖三為相變材料控制溫度時間曲線。
權利要求
1.一種相變溫度為34°C的無機相變材料(PCM-34)本發明涉及一種由無機鹽類物質合成，性能穩定，相變潛熱大，無毒無腐蝕，易塑性好的無機相變恆溫材料。
本發明的無機相變恆溫材料，按重量百分比由以下組成 六水氯化鈣35. 5% 六水氯化鍶12.5% 二氧化矽8% 丙烯酸6%氯化鈉5.5% 羧甲基纖維素鈉4.5%水28%
2.按照權利要求I所述的無機相變恆溫材料其特徵是所使用的材料都為無機物。
3.根據權利要求I或2所述的無機相變恆溫材料其特徵是相變溫度在34°C，過冷度為O. 5°C，相變潛熱為228KJ/KG，相變過程可逆，可循環使用次數為10000次以上。
全文摘要
一種相變溫度為34℃的無機相變材料(PCM-34)本發明涉及一種無機相變恆溫材料，含有質量比35.5％的六水氯化鈣、12.5％的六水氯化鍶、8％的二氧化矽、6％的丙烯酸、5.5％的氯化鈉、4.5％的羥甲基纖維素鈉和28％的水。本發明所提供的相變材料相變溫度在34℃，過冷度為0.5℃，相變潛熱為228KJ/KG，相變過程可逆，可循環使用次數為10000次以上，原材料均為規模生產，無毒無腐蝕，易於推廣。此相變材料在常溫時為無色透明雪化狀晶體，便於各儲能領域開發利用。
文檔編號C09K5/06GK102827577SQ20111016354
公開日2012年12月19日 申請日期2011年6月17日 優先權日2011年6月17日
發明者楊玉生 申請人:北京中瑞森新能源科技有限公司