[發明專利]一種磁-熱能量轉換和熱能存儲定形相變復合材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201711309205.8
• 申請日: 2017-12-11
• 公開（公告）號: CN107936931B
• 公開（公告）日: 2019-10-29
• 發明（設計）人: 唐炳濤;樊曉喬;王文濤;張淑芬
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: C09K5/06
• 分類號: C09K5/06
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責任公司 21212
• 代理人: 李娜;李馨

1.一種磁-熱能量轉換和熱能存儲定形相變復合材料，其特征在于：所述復合材料由定形相變材料和均勻分散在其內的超順磁性納米顆粒組成，其中，按質量百分比，

定形相變材料：96～99％，超順磁性納米顆粒：1～4％

其中，所述超順磁性納米顆粒為Fe₃O₄、CoFe₂O₄、NiFe₂O₄、MnFe₂O₄；所述定形相變復合材料為無機支撐材料與有機相變材料的復合物，其中，所述無機支撐材料為SiO₂、TiO₂、ZrO₂；所述有機相變材料為石蠟、脂肪酸或醇類化合物，

所述復合材料按下述方法制得：

步驟(1)：將無機支撐材料化合物的前驅體與水混合，用鹽酸調節pH至1～2，機械攪拌，得前驅體水解溶液；滴加碳酸鈉溶液調節pH至5～6，得溶膠，

其中，所述前驅體為正硅酸乙酯、鈦酸四丁酯或鋯酸四丁酯，前驅體與水的摩爾比為1:10～1:20；

步驟(2)：將有機相變材料與步驟(1)得到的溶膠混合，攪拌混合均勻，所述有機相變材料與前驅體的質量比為0.5:1～1.1:1；

步驟(3)：攪拌條件下，向步驟(2)所得混合液中加入超順磁性納米顆粒水分散液，滴加碳酸鈉溶液，使凝膠析出，所述超順磁性納米顆粒與定形相變材料的質量比為1:80～4:80；50℃真空干燥，即得。

2.根據權利要求1所述的材料，其特征在于：所述超順磁性納米顆粒平均粒徑為90～160nm。

3.根據權利要求1所述定形相變復合材料，其特征在于：所述石蠟為熔點在20～60℃的石蠟；所述脂肪酸為癸酸、十二酸、十四酸、十五酸、棕櫚酸、硬脂酸；所述醇類化合物為十二醇、十六醇、分子量2000～20000的聚乙二醇。

4.權利要求1所述的磁-熱能量轉換和熱能存儲定形相變復合材料的制備方法，其特征在于：所述方法包括以下步驟：

步驟(1)：將無機支撐材料化合物的前驅體與水混合，用鹽酸調節pH至1～2，機械攪拌，得前驅體水解溶液；滴加碳酸鈉溶液調節pH至5～6，得溶膠，

其中，所述前驅體為正硅酸乙酯、鈦酸四丁酯或鋯酸四丁酯，前驅體與水的摩爾比為1:10～1:20；

步驟(2)：將有機相變材料與步驟(1)得到的溶膠混合，攪拌混合均勻，所述有機相變材料與前驅體的質量比為0.5:1～1.1:1；

步驟(3)：攪拌條件下，向步驟(2)所得混合液中加入超順磁性納米顆粒水分散液，滴加碳酸鈉溶液，使凝膠析出，所述超順磁性納米顆粒與定形相變材料的質量比為1:80～4:80；50℃真空干燥，即得。