一種無機相變儲熱材料及其製備方法
2023-05-16 12:50:26
一種無機相變儲熱材料及其製備方法
【專利摘要】本發明公開了一種無機相變儲熱材料及其製備方法，該儲熱材料由結晶水合鹽、成核劑和膨脹石墨混合組成，其中結晶水合鹽質量分數佔79.92%，成核劑質量分數佔0.08%，膨脹石墨質量分數佔20%。該材料具有吸熱放熱速度更快，相變後外形不變的優點。
【專利說明】一種無機相變儲熱材料及其製備方法
[0001]一、
【技術領域】
本發明涉及相變儲熱材料領域，特指一種利用結晶水合鹽、成核劑與膨脹石墨複合製備的儲熱材料。
[0002]二、
【背景技術】
節能與環保是能源利用領域的一個重要課題，利用相變儲熱材料的相變潛熱儲存能量是一種新型的節能技術。相變材料在相變過程中，吸收周圍環境的熱量，並在周圍環境溫度降低時，向周圍環境釋放熱量，從而達到控制周圍環境溫度和節能的目的。它在太陽能利用、熱能回收、空調製冷、建築節能、航空航天等領域都有廣泛的應用前景。
[0003]太陽能作為一種廉價清潔的能源，目前已經廣泛應用於生產生活當中，但由於太陽能的供給與需求在數量上和時間上不能很好的匹配和協調，造成大量能源浪費。如白天太陽能過剩，造成太陽能白白浪費掉，而夜間和陰雨天太陽能又不夠用。目前的儲熱材料普遍存在導熱性能差的缺點，因此製成的相變儲熱部件由於導熱性差，無法充分發揮儲熱材料的儲熱功能。其次，儲熱材料發生固-液相變時，會導致液體洩漏問題。
[0004]為了解決上述問題，可以將相變儲熱材料與某種導熱能力強的基材複合，並添加定型材料，製成一種複合相變儲熱材料，改善儲熱材料的導熱性和定型特性。
[0005]三、
【發明內容】
本發明的目的是提供一種無機相變儲熱材料，該儲熱材料的相變儲熱溫度處於太陽能熱水器的工作溫度範圍內，相變潛熱較高，導熱性能較好，發生固-液相變時，可以保持形狀不變。
[0006]本發明的另一目的是提供上述儲熱材料的製備方法。
[0007]本發明的目的是通過以下技術方案實現的:
一種無機相變儲熱材料，其特徵在於:該儲熱材料由結晶水合鹽、成核劑和膨脹石墨混合組成，其中結晶水合鹽質量分數佔79.92%，成核劑質量分數佔0.08%，膨脹石墨質量分數佔20%。其中膨脹石墨具有增強導熱能力、增強定型特性、替代增稠劑的作用。
[0008]上述無機水合鹽儲熱材料的製備方法，採用如下步驟:
(1)將可膨脹石墨置於60°c真空乾燥箱中乾燥10小時，將乾燥好的可膨脹石墨置於不鏽鋼容器中，加熱到800°C膨脹60秒，得到膨脹石墨；
(2)將結晶水合鹽加熱到熔點熔化，按照質量比結晶水合鹽:成核劑為1000: I加入成核劑，並攪拌均勻；
(3)將膨脹石墨按質量比1:4加入到第二步所述的混合物中，在攪拌下吸附I小時左右，冷卻製得儲熱材料。
[0009]本發明有兩項優點:
(1)本發明製備的儲熱材料導熱性能更高，吸熱放熱速度更快；
(2)本發明製備的儲熱材料在相變時不會改變其外形，可以有效防止洩露。
[0010]四、
【具體實施方式】
下面以實例，對本發明的實施方式作進一步說明: 將20g可膨脹石墨置於60°C真空乾燥箱中乾燥10小時，將乾燥好的可膨脹石墨置於不鏽鋼容器中，加熱到800°C膨脹60秒，得到膨脹石墨；取79.92g十水硫酸鈉加熱至32°C熔化，加入0.08g成核劑，攪拌均勻；將20g膨脹石墨加入熔化的混合物中，在攪拌下吸附I小時左右，冷卻製成儲熱材料。該材料的相變溫度為32°C，相變潛熱為156kJ/kg。
【權利要求】
1.一種無機相變儲熱材料，其特徵在於:該儲熱材料由結晶水合鹽、成核劑和膨脹石墨混合組成，其中結晶水合鹽質量分數佔79.92%，成核劑質量分數佔0.08%，膨脹石墨質量分數佔20%，其中膨脹石墨具有增強導熱能力、增強定型特性、替代增稠劑的作用。
2.—種權利要求1所述的無機相變儲熱材料的製備方法，其特徵在於它包括如下步驟: (1)將可膨脹石墨置於60°C真空乾燥箱中乾燥10小時，將乾燥好的可膨脹石墨置於不鏽鋼容器中，加熱到800°C膨脹60秒，得到膨脹石墨； (2)將結晶水合鹽加熱到熔點熔化，按照質量比結晶水合鹽:成核劑為1000: I加入成核劑，並攪拌均勻； (3)將膨脹石墨按質量比1:4加入到第二步所述的混合物中，在攪拌下吸附I小時左右，冷卻製得儲熱材料。
【文檔編號】C09K5/06GK104357022SQ201410600301
【公開日】2015年2月18日 申請日期:2014年10月31日 優先權日:2014年10月31日
【發明者】不公告發明人 申請人:鎮江新夢溪能源科技有限公司