[發明專利]一種定型相變儲熱材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201410330814.1
• 申請日: 2014-07-09
• 公開（公告）號: CN104164219A
• 公開（公告）日: 2014-11-26
• 發明（設計）人: 王金平;朱彩云
• 申請（專利權）人: 鎮江新夢溪能源科技有限公司
• 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

一、技術領域

本發明涉及相變儲熱材料領域，特指一種利用有機物與膨脹石墨、活性炭及銅粉復合制備的相變儲熱材料。

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，并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、空調制冷、建筑節能、航空航天等領域都有廣泛的應用前景。

太陽能作為一種廉價清潔的能源，目前已經廣泛應用于生產生活當中，但由于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，因此制成的相變儲熱部件由于導熱性差，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，會導致泄漏問題。

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復合，并添加定型材料，制成一種復合相變儲熱材料，改善儲熱材料的導熱性和定型特性。

三、發明內容

本發明的目的是提供一種定型相變儲熱材料，該相變儲熱材料的相變溫度處于太陽能熱水器的工作溫度范圍內，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。

本發明的另一目的是提供上述定型相變儲熱材料的制備方法。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的：

一種定型相變儲熱材料，其特征在于：該定型相變儲熱材料由石蠟、活性炭、銅粉和膨脹石墨混合組成，其中石蠟質量分數占75％，且選擇石蠟熔點在40～60℃之間，膨脹石墨質量分數占10％，活性炭與銅粉質量分數合計占15％。

上述復合相變儲熱材料的制備方法，采用如下步驟：

(1)將可膨脹石墨置于60℃真空干燥箱中干燥10小時，然后將干燥好的可膨脹石墨粉置于不銹鋼容器中，加熱到800℃膨脹60秒，得到膨脹石墨；

(2)將條狀活性炭作為陰極放置在銅電鍍液中通電電鍍，完畢后將活性炭粉碎，置于60℃真空干燥箱中烘干5小時，得到活性炭-銅粉混合物；

(3)把石蠟、活性炭-銅粉混合物與膨脹石墨按7.5∶1.5∶1的質量比混合加熱至80℃共混，在攪拌下吸附1小時左右，制得定型相變儲熱材料。

本發明有三項優點：

(1)本發明制備的定型相變儲熱材料導熱性能更高，吸熱放熱速度更快；

(2)本發明制備的定型相變儲熱材料沒有改變其化學性能，對于金屬容器沒有腐蝕性；

(3)本發明制備的定型相變儲熱材料在相變時不會改變其外形，可以有效防止泄露。

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10g可膨脹石墨置于60℃真空干燥箱中干燥10小時，然后將干燥好的可膨脹石墨粉置于不銹鋼容器中，加熱到800℃膨脹60秒，得到膨脹石墨；將長條形狀的活性炭作為陰極放置在銅電鍍液中通電電鍍，完畢后將活性炭粉碎，置于60℃真空干燥箱中烘干5小時，得到活性炭-銅粉混合物；取75g熔點在60℃的石蠟、15g活性炭-銅粉混合物與10g膨脹石墨混合，加熱至80℃共混，在攪拌下吸附1小時左右，制成定型相變儲熱材料。該材料的相變溫度為60℃，相變潛熱為145kJ/kg。