[發(fā)明專利]一種無機(jī)水合鹽相變儲(chǔ)熱材料及其制備方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201410600307.5
• 申請日: 2014-10-31
• 公開（公告）號(hào): CN105586011A
• 公開（公告）日: 2016-05-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 不公告發(fā)明人
• 申請（專利權(quán)）人: 鎮(zhèn)江新夢溪能源科技有限公司
• 主分類號(hào): C09K5/06
• 分類號(hào): C09K5/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一、技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及相變儲(chǔ)熱材料領(lǐng)域，特指一種利用結(jié)晶水合鹽、成核劑與膨脹石墨復(fù)合制備的儲(chǔ)熱材料。

二、背景技術(shù)

節(jié)能與環(huán)保是能源利用領(lǐng)域的一個(gè)重要課題，利用相變儲(chǔ)熱材料的相變潛熱儲(chǔ)存能量是一種新型的節(jié)能技術(shù)。相變材料在相變過程中，吸收周圍環(huán)境的熱量，并在周圍環(huán)境溫度降低時(shí)，向周圍環(huán)境釋放熱量，從而達(dá)到控制周圍環(huán)境溫度和節(jié)能的目的。它在太陽能利用、熱能回收、空調(diào)制冷、建筑節(jié)能、航空航天等領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用前景。

太陽能作為一種廉價(jià)清潔的能源，目前已經(jīng)廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)生活當(dāng)中，但由于太陽能的供給與需求在數(shù)量上和時(shí)間上不能很好的匹配和協(xié)調(diào)，造成大量能源浪費(fèi)。如白天太陽能過剩，造成太陽能白白浪費(fèi)掉，而夜間和陰雨天太陽能又不夠用。目前的儲(chǔ)熱材料普遍存在導(dǎo)熱性能差的缺點(diǎn)，因此制成的相變儲(chǔ)熱部件由于導(dǎo)熱性差，無法充分發(fā)揮儲(chǔ)熱材料的儲(chǔ)熱功能。其次，儲(chǔ)熱材料發(fā)生固-液相變時(shí)，會(huì)導(dǎo)致液體泄漏問題。

為了解決上述問題，可以將相變儲(chǔ)熱材料與某種導(dǎo)熱能力強(qiáng)的基材復(fù)合，并添加定型材料，制成一種復(fù)合相變儲(chǔ)熱材料，改善儲(chǔ)熱材料的導(dǎo)熱性和定型特性。

三、發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種無機(jī)水合鹽相變儲(chǔ)熱材料，該儲(chǔ)熱材料的相變儲(chǔ)熱溫度處于太陽能熱水器的工作溫度范圍內(nèi)，相變潛熱較高，導(dǎo)熱性能較好，發(fā)生固-液相變時(shí)，可以保持形狀不變。

本發(fā)明的另一目的是提供上述儲(chǔ)熱材料的制備方法。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種無機(jī)水合鹽相變儲(chǔ)熱材料，其特征在于：該儲(chǔ)熱材料由結(jié)晶水合鹽、成核劑和膨脹石墨混合組成，其中結(jié)晶水合鹽質(zhì)量分?jǐn)?shù)占84.92%，成核劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)占0.08%，膨脹石墨質(zhì)量分?jǐn)?shù)占15%。其中膨脹石墨具有增強(qiáng)導(dǎo)熱能力、增強(qiáng)定型特性、替代增稠劑的作用。

上述無機(jī)水合鹽儲(chǔ)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(shí)，將干燥好的可膨脹石墨置于不銹鋼容器中，加熱到800℃膨脹60秒，得到膨脹石墨；

（2）將結(jié)晶水合鹽加熱到熔點(diǎn)熔化，按照質(zhì)量比結(jié)晶水合鹽：成核劑為1000：1加入成核劑，并攪拌均勻；

（3）將膨脹石墨按質(zhì)量比3：17加入到第二步所述的混合物中，在攪拌下吸附1小時(shí)左右，冷卻制得儲(chǔ)熱材料。

本發(fā)明有兩項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)：

（1）本發(fā)明制備的儲(chǔ)熱材料導(dǎo)熱性能更高，吸熱放熱速度更快；

（2）本發(fā)明制備的儲(chǔ)熱材料在相變時(shí)不會(huì)改變其外形，可以有效防止泄露。

四、具體實(shí)施方式

下面以實(shí)例，對本發(fā)明的實(shí)施方式作進(jìn)一步說明：

將15g可膨脹石墨置于60℃真空干燥箱中干燥10小時(shí)，將干燥好的可膨脹石墨置于不銹鋼容器中，加熱到800℃膨脹60秒，得到膨脹石墨；取84.92g十水硫酸鈉加熱至32℃熔化，加入0.08g成核劑，攪拌均勻；將15g膨脹石墨加入熔化的混合物中，在攪拌下吸附1小時(shí)左右，制成儲(chǔ)熱材料。該材料的相變溫度為32℃，相變潛熱為166kJ/kg。