一種相變溫度為37℃的無機相變材料(pcm-37)的製作方法

2023-06-12 18:46:51 2

專利名稱：一種相變溫度為37℃的無機相變材料(pcm-37)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37°C的相變材料。
背景技術：
在食品保溫、電爐、電暖氣、化工、物流、醫療應用、軍事、電子等眾多行業中，普遍利用加熱裝置來對環境或儲藏需要的特定溫度進行恆溫。加熱裝置停電時，因而溫度下降的快、無法維持最佳的環境溫度。在無相變恆溫材料的恆溫系統中，提供恆溫環境時，加熱裝置工作啟動頻繁，因而降低了其使用壽命，耗電量多。相變恆溫材料即潛熱蓄能材料，是相變恆溫系統中存儲能量的功能材料。在夜間 用電低谷期利用「物質潛熱」將熱能儲存在相變恆溫材料中，在白天用電高峰時將熱量釋放出來，溫度低時將熱量釋放出來從而滿足環境或生活、生產所需要溫度。這樣的制熱系統，大部分時間運行在夜間用電低谷峰期，而在白天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。在無機相變恆溫材料的恆溫系統中，提供恆溫環境時，加熱裝置工作啟動頻繁，因而降低了其使用壽命，耗電量多。停電後環境溫度驟變，無法維持所需的溫度，給生產、生活造成一定的影響。在使用無機相變恆溫材料的加制熱系統中，利用無機相變恆溫材料儲存熱量，加熱裝置停止運行後，無機相變恆溫材料釋放熱量維持所需環境溫度，從而減少制熱系統的啟動的次數，延長設備使用壽命。在停電時或無源保溫系統中仍可維持所需的環境溫度。目前國內外對相變蓄熱材料的研究還比較少，但在食品保溫、電爐、電暖氣、化工、物流、醫療應用、軍事、電子等眾多行業，對保溫材料有著巨大的需求。因此研究相變恆溫保溫材料，研製出相變溫度為37 V，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37°C，過冷度為O. 50C，相變潛熱為216KJ/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26%
六水氯化鎖21%
馬來酸酐8%
甲酸鈉7.5%
氯化鈉8%
過硫酸鉀2. 5%
水27%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7. 5%的甲酸鈉與總配置量為10%水配成水溶液；2、將總配置量為21%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 %的馬來酸酐，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8%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2. 5%過硫酸鉀，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26%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7%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
I本發明的製備工藝流程圖
A為26 %的六水氯化鈣B為21 %的六水氯化鍶C為8%馬來酸酐D為7. 5%的甲酸鈉E為8%的氯化鈉F為2. 5 %羥過硫酸鉀G 為 10% 的水H為5%的水I為5%的水J為7%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.36g/cm3(25°C ) ~
職點 研—
麗2l6kJ/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融化的溫度與時間的關係重新融化是使相變材料的再融化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高於37°C開始融化吸熱，當37. 5°C時，融化時間為4. 5小時，隨著溫度的升高，融化時間也相應縮短，40°C時融化時間為3小時，43°C時凝結時間為2小時，45°C時凝結時間為I. 5小時，48°C時凝結時間為I小時。結果表明重新融化吸熱的時間隨著溫度的變大而迅速減少。附圖2為本發明的無機相變材料重新融化的溫度與時間的關係本發明的無機相變材料控制溫度與時間的關係相變材料控制溫度能力與時間成反比，隨著時間的增加，相變材料釋放的熱量開始減小，環境溫度低於37°C時開始釋放熱量，並可保持溫度時間為12小時，然後才會逐漸升溫，直至相變材料完全凝結熱量釋放完畢。
附圖3為本發明一種相變溫度為37°C的無機相變材料控制溫度-時間關係。
權利要求
1.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釣26%六水氯化銀21% 馬來酸酐8%甲酸鈉7.5% 氯化鈉8%過硫酸鉀2. 5%水27%
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37°C，過冷度為O. 5°C，相變潛熱為216KJ/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37℃的無機相變材料(PCM-37)本發明涉及一種無機相變恆溫材料，含有質量比26％的六水氯化鈣、21％的六水氯化鍶、8％的馬來酸酐、7.5％的甲酸鈉、8％的氯化鈉、2.5％的過硫酸鉀和27％的水。本發明所提供的相變材料相變溫度在37℃，過冷度為0.5℃，相變潛熱為216KJ/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C09K5/06GK102827580SQ20111016355
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