[發明專利]一種相變蓄熱材料及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201310602821.8
• 申請日: 2013-11-25
• 公開（公告）號: CN103666378A
• 公開（公告）日: 2014-03-26
• 發明（設計）人: 范立濤;胥澤江
• 申請（專利權）人: 浙江三贏醫療器械有限公司
• 主分類號: C09K5/06
• 分類號: C09K5/06
• 代理公司: 上海伯瑞杰知識產權代理有限公司 31227
• 代理人: 吳澤群

技術領域

本發明涉及一種相變蓄熱材料，以及這種相變蓄熱材料的制備方法和應用，屬于儲能技術領域。?

背景技術

相變材料(Phase?Change?Materials，簡稱PCM。所謂相變儲能是指物質在相變化過程中吸收或釋放能量.相變材料從液態向固態轉變時，要經歷物理狀態的變化。在這兩種相變過程中，材料要從環境中吸熱，反之，向環境放熱。在物理狀態發生變化時可儲存或釋放的能量稱為相變熱，發生相變的溫度范圍很窄。物理狀態發生變化時，材料自身的溫度在相變完成前幾乎維持不變。大量相變熱轉移到環境中時，產生了一個寬的溫度平臺。相變材的出現，體現了恒溫時間的延長，并可與顯熱和絕緣材料在熱循環時，儲存或釋放顯熱。其原理是：相變材料在熱量的傳輸過程中將能量儲存起來，就像熱阻一樣將可以延長能量傳輸時間，使溫度梯度減小。?

鑒于相變材料的這種特性，人們研發不同相變溫度的相變蓄熱材料，進一步制備了各種民用的保溫用品，比如冰涼墊，暖墊等，這種墊子可以長時間保持在一定的溫度范圍內，可以起到冰涼和取暖的作用。如中國發明專利CN1016486B報道了一種用于家庭、醫院、賓館等地能消暑、降溫使人涼爽舒適的坐臥涼墊。?

無機水合鹽三水醋酸鈉是中低溫相變儲熱材料中較為典型的儲熱材料，其熔點58℃，具有較高熔化熱、良好導熱性、無毒、價格便宜和來源廣泛等優點，成為國內外眾多學者研究的熱點。但是無機水合鹽三水醋酸鈉用作儲熱時，存在三個問題：一是過冷問題，無機水合鹽三水醋酸鈉不能在需要的溫度范圍內釋放儲存的潛熱而失去儲熱價值；二是相分層的問題，體系隨著加熱-冷卻熱循環的反復進行，沉淀物越來越多，導致有效儲熱介質越來越少，是儲熱能力越來越差，降低了儲熱產品的使用壽命；三是結晶后晶體成針狀，非常堅硬，無法作為相變?材料在民用蓄能技術中應用。?

發明內容

本發明的目的是為了提供一種相變蓄熱材料，以解決現有技術的上述問題。?

本發明的另一目的是提供這種相變蓄熱材料的制備方法和應用。?

本發明的目的是通過以下技術方案來實現的：?

一種相變蓄熱材料，其相變溫度為50-55℃，相變潛熱為200-250KJ/kg，它由以下重量份計的原料組成：?

所述的相變點調節劑為尿素、二乙胺和甲酸胺中的一種。?

所述的柔軟劑為聚乙烯醇、丙三醇、聚丙二醇和AEO（脂肪醇聚氧乙烯醚）中的一種。?

所述的成核劑為活性炭、石墨和二氧化硅中的一種。?

所述的防過冷劑為二水醋酸鋅、醋酸鈉和醋酸鈀中的一種或兩種以上的混合物。?

一種制備上述相變蓄熱材料的方法，具體步驟如下：?

1）按上述配比稱量各原料；?

2）在65-70℃的水浴鍋里溶解三水醋酸鈉、相變點調節劑和防過冷劑；?

3）完全溶解后，再加入柔軟劑和成核劑，攪拌均勻；?

4）加入水，混合均勻；?

5）灌裝：將完全溶解的液體灌裝到已經制好的袋內，并將袋口封堵。?

本發明制備獲得的相變蓄熱材料相變溫度為50-55℃，相變潛熱在200-250KJ/kg，相變過程可逆，過冷度低，相變結晶后能保持松軟，在各種儲能領域應用潛力大。該配方柔軟，柔軟有彈性，可用于蓄熱性熱墊，尤其是在淋浴?完后使用。可做腳墊、坐墊等室內取暖用品。?

具體實施方式

下面結合具體實施例進一步闡述本發明的技術特點：?

以下實施例的制備方法為：?

1）按上述配比稱量各原料；?

2）在65-70℃的水浴鍋里溶解三水醋酸鈉、相變點調節劑和防過冷劑；?

3）完全溶解后，再加入柔軟劑和成核劑，攪拌均勻；?

4）加入水，混合均勻；?

5）灌裝：將完全溶解的液體灌裝到已經制好的袋內，并將袋口封堵。?

實施例1?

所述的原料組成為：三水醋酸鈉70重量份；相變點調節劑二乙胺5重量份；柔軟劑丙三醇20重量份；成核劑活性炭1.08重量份；防過冷劑醋酸鈉0.5重量份；水10重量份。?

所制備獲得的樣品的步冷曲線數據如表1：?