[發(fā)明專利]一種十六醇復(fù)合相變儲熱材料的制備方法

有效

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• 申請日: 2017-12-07
• 公開（公告）號: CN108003842B
• 公開（公告）日: 2020-07-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 俞海云;肖德偉;吳其輝;鄭翠紅;冒愛琴;許宏金;蘇金苑
• 申請（專利權(quán)）人: 安徽工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: C09K5/06
• 分類號: C09K5/06
• 代理公司: 安徽知問律師事務(wù)所 34134
• 代理人: 杜袁成

本發(fā)明提供了一種十六醇復(fù)合相變儲熱材料的制備方法，屬于材料技術(shù)領(lǐng)域。該方法包括如下步驟：(1)將3～6份氯化鎂加入到100份液態(tài)十六醇中溶解，冷卻得到固體氯化鎂/十六醇混合物；(2)將摩爾比為步驟(1)中所述氯化鎂兩倍的氫氧化鈉加入到100份十六醇中溶解，得到氫氧化鈉的十六醇溶液；(3)將步驟(1)得到的固體加入到步驟(2)的溶液中，于密閉環(huán)境中反應(yīng)后靜置冷卻成固體，即得目標(biāo)產(chǎn)物。該方法通過在十六醇體系中直接中和反應(yīng)生成超細氫氧化鎂顆粒的方法使高導(dǎo)熱氫氧化鎂顆粒均勻分布于十六醇中。本發(fā)明儲熱材料具有相變潛熱穩(wěn)定、熱導(dǎo)率高、不分層、熱循環(huán)穩(wěn)定性好和制備成本低的優(yōu)點，易于其在儲熱領(lǐng)域中的應(yīng)用。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種十六醇復(fù)合相變儲熱材料的制備方法。

背景技術(shù)

相變儲能材料可以通過自身相變時形成的能量差來儲存和釋放熱量，在熱能儲存、建筑節(jié)能、工業(yè)余熱回收、恒溫環(huán)境控制調(diào)節(jié)等領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景。十六醇有機相變儲能材料具有相變潛熱高、無毒等優(yōu)點，然而十六醇較低的熱導(dǎo)率0.2638W·m^-1·K^-1限制了其在儲能材料方面的應(yīng)用。

為提高十六醇相變的熱導(dǎo)率，人們常用的方法是將高導(dǎo)熱的超細粉體通過機械攪拌的方式摻入十六醇中。該方法的問題之一在于：由于加入超細粉在密度和表面極性差異過大而導(dǎo)致使用過程中會出現(xiàn)分層現(xiàn)象，從而導(dǎo)致材料熱導(dǎo)率下降。為解決上述問題，人們使用的常規(guī)方法是通過表面活性劑改性超細粉然后加入十六醇，但是發(fā)現(xiàn)不能從根本上解決上述問題。產(chǎn)品經(jīng)過多次熱循環(huán)后還是會分層。也有人通過加入膨脹石墨等碳微粉來改善有機相變儲熱材料，但是由于碳材料成本較高，同時添加過多后還會大幅度降低混合體系流動性，因而應(yīng)用也受到限制。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種導(dǎo)熱性好的低成本十六醇復(fù)合相變儲熱材料的制備方法，以期通過在十六醇體系中直接生成高導(dǎo)熱超細粉體，來控制形成粉體的大小和提高粉體在體系中的熱循環(huán)穩(wěn)定性，同時達到提高體系熱導(dǎo)率和體系多次循環(huán)不分層的目的。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：

一種十六醇復(fù)合相變儲熱材料的制備方法，具體包括如下步驟：

(1)80℃和攪拌條件下，以質(zhì)量計，將3～6份的氯化鎂加入到100份的液態(tài)十六醇中溶解，冷卻得到固體氯化鎂/十六醇混合物；

(2)80℃和攪拌條件下，將摩爾比為步驟(1)中所述氯化鎂兩倍的氫氧化鈉加入到100份的十六醇中溶解，得到氫氧化鈉的十六醇溶液；

(3)80℃和攪拌條件下，將步驟(1)得到的固體加入到步驟(2)的溶液中，于密閉環(huán)境中反應(yīng)7～9小時后靜置冷卻成固體，即得所述的十六醇復(fù)合相變儲熱材料。

進一步的，所述步驟(1)中的氯化鎂為無水氯化鎂。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下技術(shù)效果：

1、得到的十六醇復(fù)合相變儲熱材料對十六醇相變潛熱和液態(tài)時流動性影響不大的情況下，使材料的熱導(dǎo)率提升到原來的1倍以上；同時在熱循環(huán)500次以后上述性能(潛熱、熱導(dǎo)率)保持穩(wěn)定。

2、體系中直接生成的氫氧化鎂超細顆粒使產(chǎn)品十六醇復(fù)合相變儲熱材料的熱導(dǎo)率和熱循環(huán)穩(wěn)定性得到明顯提升。

3、相對于現(xiàn)有十六醇相變儲熱材料，本產(chǎn)品具有熱導(dǎo)率高、熱循環(huán)穩(wěn)定性好和成本低的優(yōu)點。

本發(fā)明技術(shù)方案能夠得到上述效果的原因在于：

1)十六醇體系較普通的水體系粘度大、電離程度低，使得氯化鎂和氫氧化鈉在其中的反應(yīng)速度被極大減緩，有利于得到超細粒徑的無定形氫氧化鎂顆粒。