[發明專利]一種新型金屬基材定型儲熱材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201510431710.4
• 申請日: 2015-07-16
• 公開（公告）號: CN105295847A
• 公開（公告）日: 2016-02-03
• 發明（設計）人: 王金平;朱彩云
• 申請（專利權）人: 江蘇七政新能源有限公司
• 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，特指一種利用石蠟、多孔泡沫銅復合制備的儲熱材料。

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，會導致液體泄漏問題。

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，制成一種新型儲熱材料，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新型金屬基材定型儲熱材料，該儲熱材料的相變儲熱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：

一種新型金屬基材定型儲熱材料，其特征在于：該儲熱材料由石蠟、多孔泡沫銅復合制成，其中石蠟的質量分數占83.2％，多孔泡沫銅的質量分數占16.8％，上述材料中選用的石蠟熔點在40℃-60℃之間，選用的多孔泡沫銅空隙率在98％以上。

上述新型金屬基材定型儲熱材料的制備方法，采用如下步驟：

(1)將多孔泡沫銅加工成所需要的形狀和大小；

(2)按照所需要的形狀制作模具，將加工好的多孔泡沫銅置于模具內，將石蠟熔融液注入模具中，并剛好浸沒多孔泡沫銅；

(3)將石蠟、多孔泡沫銅復合物冷卻，去模具，得到金屬基材定型儲熱材料。

本發明有兩項優點：

(1)本發明制備的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：

將多孔泡沫銅加工成φ46*1500的圓柱體。按照φ46*1500的尺寸制作融化石蠟的模具，并將做好的多孔泡沫銅置入模具中。將石蠟加熱熔化，并注入模具中，并剛好浸沒多孔泡沫銅，冷卻去模具后得到定型儲熱材料。多孔泡沫銅選擇孔隙率98％的材料，因此混合物中多孔泡沫銅質量分數占16.8％，石蠟質量分數占83.2％。該材料相變潛熱為150kJ/kg，導熱系數為8.9W/(m·K)。