[發(fā)明專利]一種無機(jī)水合鹽相變儲(chǔ)能材料的制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810065301.7
• 申請日: 2008-01-31
• 公開（公告）號(hào): CN101235272A
• 公開（公告）日: 2008-08-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 杜如虛;賴茂柏;孫蓉;于淑會(huì);冷靜
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳先進(jìn)技術(shù)研究院
• 主分類號(hào): C09K5/02
• 分類號(hào): C09K5/02
• 代理公司: 深圳市君勝知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所
• 代理人: 楊宏

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種相變儲(chǔ)能材料的制備方法，尤其涉及一種無機(jī)水合鹽相變儲(chǔ)能材料的制備方法。

背景技術(shù)

相變儲(chǔ)能材料是利用材料在相變時(shí)吸熱或放熱來儲(chǔ)能或釋能的特性來進(jìn)行儲(chǔ)能；相變儲(chǔ)能與顯熱和化學(xué)反應(yīng)熱儲(chǔ)能相比，最大的優(yōu)勢是儲(chǔ)熱密度高，且儲(chǔ)放熱過程近似等溫過程。

現(xiàn)有相變低溫儲(chǔ)能材料主要以Na₂SO₄·10H₂O為主原料，其單位質(zhì)量儲(chǔ)能熱值極大，約為241焦/克；但是，Na₂SO₄·10H₂O的融解過程屬于非均勻融解，其存在嚴(yán)重的過冷與相分離現(xiàn)象，且純Na₂SO₄·10H₂O在經(jīng)過3～4次熱循環(huán)后，體系中就出現(xiàn)明顯的分層，如圖1所示，其相變焓也將衰減到20～30焦/克。

因此，現(xiàn)有技術(shù)有待于完善和發(fā)展。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的問題在于提供一種無機(jī)鹽水合物相變儲(chǔ)能材料的制備方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中相變儲(chǔ)能材料在合成過程中出現(xiàn)的過冷及相分離問題。

本發(fā)明的無機(jī)鹽水合物相變儲(chǔ)能材料的制備方法，包括以下步驟：

A、在100克水中加入40～60克無機(jī)鹽顆粒及3～5克防過冷劑，攪拌混合，制得水合無機(jī)鹽溶液；

B、向步驟A所制得的水合無機(jī)鹽溶液中加入5～10克聚丙烯酸鈉，攪拌混合，制得粘稠狀的水合無機(jī)鹽混合液。

其中，步驟A中，所述無機(jī)鹽顆粒為硫酸鈉顆粒、硫酸氫納顆粒或氯化鈣顆粒；且防過冷劑為四硼酸鈉。

其中，步驟B中，所述聚丙烯酸鈉是由以下步驟制得：

B1、將7克丙烯酸、20克水及0.1克NaHPO₃加熱攪拌混合，制得丙烯酸溶液；

B2、將0.76克(NH₄)₂S₂O₈加入到10克水中，攪拌混合，制得(NH₄)₂S₂O₈溶液，并且將(NH₄)₂S₂O₈溶液滴加到步驟B1中所制得的丙烯酸溶液中，保溫?cái)嚢瑁频镁郾┧崛芤海?/p>

B3、將3克氫氧化鈉加入到步驟B2中制得的聚丙烯酸溶液中，攪拌混合，制得稠狀聚丙烯酸鈉溶液。

在上述步驟B2中，攪拌混合時(shí)的保溫溫度為70℃，保溫?cái)嚢璧臅r(shí)間為1.5小時(shí)。

本發(fā)明提供的水合無機(jī)鹽相變材料的制備方法，在其制備過程時(shí)加入防過冷劑及聚丙烯酸鈉；其中，防過冷劑可以有效地防止水合無機(jī)鹽相變材料在進(jìn)行相變過程時(shí)出現(xiàn)的過冷現(xiàn)象，而聚丙烯酸鈉具有增稠作用，可以使水合無機(jī)鹽相變材料在進(jìn)行多次循環(huán)后還能保持相變材料的均勻性，有效地避免水合無機(jī)鹽相變材料的相分離及分層現(xiàn)象；同時(shí)，還可以避免水合無機(jī)鹽相變材料在合成過程中所出現(xiàn)的不同批次間的差異性，保持儲(chǔ)能能力的穩(wěn)定性。

附圖說明

圖1為現(xiàn)有的純Na₂SO₄·10H₂O相變步冷曲線圖；

圖2a、2b、2c、2d、2e、2f、2g是本發(fā)明的相變儲(chǔ)能材料的相變步冷曲線圖；

圖3是本發(fā)明的相變儲(chǔ)能材料經(jīng)20次循環(huán)后的相變步冷曲線圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明的較佳實(shí)施例作進(jìn)一步詳細(xì)說明。在以下實(shí)施例中，用相變步冷曲線圖來表示相變儲(chǔ)能材料的過冷性及相分離性；在相變步冷曲線圖中，平臺(tái)部分表示材料的相變過程，并且根據(jù)平臺(tái)是否出現(xiàn)凹槽來判斷材料在相變過程中有無過冷現(xiàn)象，如果出現(xiàn)凹槽，則表示材料在相變過程中有過冷現(xiàn)象發(fā)生，否則，無過冷現(xiàn)象發(fā)生；并且通過相變曲線的可重復(fù)性來判斷材料在相變過程有無相分離現(xiàn)象。

實(shí)施例1

按表1指定的各組分進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn)步驟：

步驟1、取5克丙烯酸，加入20克水及0.1克NaHSO₃，攪拌混合，加熱到70℃，制得丙烯酸溶液；

步驟2、取10克水，加入0.76克(NH₄)₂S₂O₈，混合均勻后，滴加入步驟1制得的丙烯酸溶液中，并且在70℃下保溫?cái)嚢?.5小時(shí)，制得聚丙烯酸鈉溶液；