[發明專利]一種相變蓄冷材料及其制備方法

無效

• 申請號: 200910103522.3
• 申請日: 2009-04-03
• 公開（公告）號: CN101519582A
• 公開（公告）日: 2009-09-02
• 發明（設計）人: 李夔寧;郭寧寧;王賀
• 申請（專利權）人: 重慶大學
• 主分類號: C09K5/06
• 分類號: C09K5/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域：

本發明涉及一種相變蓄冷材料及其制備方法，特別設計一種相變溫度在-12℃～-25℃之間的相變材料。

背景技術：

相變蓄冷技術就是在夜間用電低谷期，采用電動制冷劑制冷，利用物質潛熱將冷量儲存存在某種物質中，在白天用電高峰時，將冷量釋放出來，滿足建筑物空調或聲場工藝用冷的需求，這樣制冷系統大部分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“移峰填谷”。有利于緩解能量雙方供求矛盾。

相變蓄冷材料即潛熱蓄冷，是相變蓄冷系統中存儲冷量的功能材料，利用其在相變過程中對冷量的存儲與釋放，從而達到控制周圍環境溫度及錯峰用冷、移峰填谷的目的。目前國內外對0℃一下的低溫相變蓄冷材料的研究還比較少，但在食品、化工、低溫物流、醫藥、啤酒等眾多行業，對于0℃～-40℃溫度范圍的蓄冷有著巨大的需求。因此，研究低溫相變蓄冷材料，研制出相變溫度范圍為0℃～-40℃，相變潛熱大，過冷度小、無相分離、性能穩定的新型低溫相變蓄冷材料系列，并測定其基本的熱物理性質，對于以后低溫蓄冷技術的大規模應用，顯得尤為重要。

研究表明，無機物類相變材料存在明顯的過冷現象及相分離現象，一方面會增大制冷機組能耗，另一方面會阻礙材料的使用壽命；但有機物類材料幾乎沒有過冷、相分離、腐蝕性等現象，而且性能穩定，毒性小，固體成形好等優良性能。

發明內容

本發明提出一種相變蓄冷材料，使材料具有相變潛熱大、無毒性、無腐蝕性、制備簡單等特點。

本發明提出一種相變蓄冷材料及其制備方法，以有機酸鈉鹽和乙二醇為原料，其中的有機鈉鹽指的是甲酸鈉、乙酸鈉、丙酸鈉、乳酸鈉。

該方法包括以下步驟：

(1)將有機酸鈉鹽研碎成粉末狀，加入乙二醇，按所需配比分別稱量并均勻混合；

(2)將兩種物質均勻混合后加入水并不斷攪拌，直到混合物變成透明的液體。

在上述制備方法中，所述的混合物是有機酸鈉鹽和乙二醇組成的，其中有機酸鈉鹽：乙二醇的質量百分比在30％∶70％與70％∶30％之間；并且水占這種相變材料的重量百分比在60％-80％以上，相變材料中的三種成分質量比例在1∶1∶8到2∶2∶6之間。

采用本發明制備的相變材料，相變過程可逆，相變溫度在-12℃～-25℃之間，相變焓大于100kJ/kg，材料具有相變潛熱大、無毒性、無腐蝕性、制備簡單等特點。

附圖說明：

圖1至圖4是采用差示掃描量熱儀(DSC)測量以下幾個實施例的相變材料的相變溫度和相變潛熱圖。

具體實施方式：

實施例1

(1)準備材料，選用甲酸鈉1.5279g研碎，加入乙二醇按質量比例1:1進行混合；

(2)將兩種物質均勻混合后加入水按質量比例1:4進行混合并不斷攪拌直到混合物變成透明的液體。

采用差示掃描量熱儀(DSC)測量，制得的相變材料的相變起始溫度為-25℃，結束溫度為-12℃，峰值溫度為-19℃，相變潛熱為173.1J/g，見附圖1。

實施例2

(1)準備材料，選用乙酸鈉0.9949g研碎，加入乙二醇按質量比例1:1進行混合；

(2)將兩種物質均勻混合后加入水按質量比例1:4進行混合并不斷攪拌直到混合物變成透明的液體。

采用差示掃描量熱儀(DSC)測量，制得的相變材料的相變起始溫度為-19℃，結束溫度為-7℃，峰值溫度為-10℃，相變潛熱為118.5J/g，見附圖2。

實施例3

(1)準備材料，選用丙酸鈉1.0019g研碎，加入乙二醇按質量比例1:1進行混合；

(2)將兩種物質均勻混合后加入水按質量比例1∶4進行混合并不斷攪拌直到混合物變成透明的液體。

采用差示掃描量熱儀(DSC)測量，制得的相變材料的相變起始溫度為-15℃，結束溫度為-6℃，峰值溫度為-8℃，相變潛熱為127.8J/g，見附圖3。

實施例4

(1)準備材料，選用乳酸鈉1.0349g，加入乙二醇按質量比例1:1進行混合；

(2)將兩種物質均勻混合后加入水按質量比例1:4進行混合并不斷攪拌直到混合物變成透明的液體。

采用差示掃描量熱儀(DSC)測量，制得的相變材料的相變起始溫度為-12℃，結束溫度為-0.8℃，峰值溫度為-4℃，相變潛熱為157.4J/g，見附圖4。