[發(fā)明專利]以泡沫鋁為基體的復(fù)合相變材料及其制備方法與蓄熱包

有效

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• 申請日: 2017-12-29
• 公開（公告）號(hào): CN108219755B
• 公開（公告）日: 2021-03-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 于強(qiáng);羅洪旭;孫高峰;李卓;楊廣敏
• 申請（專利權(quán)）人: 北京國能電池科技有限公司
• 主分類號(hào): B32B15/04
• 分類號(hào): B32B15/04;C09K5/06;F28D20/00
• 代理公司: 北京超凡志成知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11371
• 代理人: 賈顏維

本發(fā)明提供了一種以泡沫鋁為基體的復(fù)合相變材料及其制備方法與蓄熱包，涉及相變材料領(lǐng)域，該以泡沫鋁為基體的復(fù)合相變材料包括以層狀結(jié)構(gòu)交替設(shè)置的泡沫鋁金屬層和石墨烯層，所述泡沫鋁金屬層含有相變材料。利用該復(fù)合相變材料能夠緩解現(xiàn)有技術(shù)中的泡沫金屬與相變材料復(fù)合后熱傳導(dǎo)效率低以及容易漏液的技術(shù)問題，達(dá)到提高導(dǎo)熱效率和減少滲漏的目的。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及相變材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種以泡沫鋁為基體的復(fù)合相變材料及其制備方法與蓄熱包。

背景技術(shù)

相變材料是利用材料在相變過程中伴隨的大量吸熱和放熱效應(yīng)進(jìn)行能量儲(chǔ)存和溫度調(diào)控的物質(zhì)的統(tǒng)稱。相變材料在建筑節(jié)能、道路交通、現(xiàn)代農(nóng)業(yè)溫室、太陽能利用、食品的冷藏和運(yùn)輸、醫(yī)療保健、電子設(shè)備散熱、運(yùn)動(dòng)員降溫和保暖服飾、特殊控溫服裝、航天科技、軍事紅外偽裝、電力移峰填谷、工業(yè)余熱儲(chǔ)存利用、熱能回收等諸多領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。

隨著金屬制備工藝的不斷發(fā)展，泡沫金屬以其比重輕，比表面積大等特點(diǎn)而廣泛應(yīng)用于過濾、屏蔽、吸音及堿性二次電池和催化劑載體等方面。

目前，常用的復(fù)合相變材料是以泡沫金屬作為骨架，在泡沫金屬中填充相變材料用于熱量的傳輸。目前的相變材料中，固-液相變材料價(jià)廉易得，相變焓值較高，因此，多以固-液相變材料為主，但固-液相變材料在相變過程中有液相產(chǎn)生，具有一定的流動(dòng)性，如果密封不好，將會(huì)造成泄漏而腐蝕或污染環(huán)境。另外，當(dāng)泡沫金屬的尺寸較大時(shí)，熱傳導(dǎo)距離加大，導(dǎo)致其導(dǎo)熱性降低。

有鑒于此，特提出本發(fā)明。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的第一目的在于提供一種以泡沫鋁為基體的復(fù)合相變材料，以緩解現(xiàn)有技術(shù)中的泡沫金屬與相變材料復(fù)合后熱傳導(dǎo)效率低以及容易漏液的技術(shù)問題。

本發(fā)明的第二目的在于提供一種上述復(fù)合相變材料的制備方法，該制備方法具有工藝流程簡單且適合工業(yè)化生產(chǎn)的優(yōu)點(diǎn)。

本發(fā)明的第三目的在于提供一種蓄熱包，該蓄熱包能夠減少漏液，且具有包裝形式可靈活掌控的優(yōu)點(diǎn)。

為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的上述目的，特采用以下技術(shù)方案：

一種以泡沫鋁為基體的復(fù)合相變材料，包括以層狀結(jié)構(gòu)交替設(shè)置的泡沫鋁金屬層和石墨烯層，所述泡沫鋁金屬層含有相變材料。

進(jìn)一步的，所述泡沫鋁金屬層中相變材料的重量百分比為86％-93％。

進(jìn)一步的，所述復(fù)合相變材料的最外層為石墨烯層。

進(jìn)一步的，所述泡沫鋁金屬層和石墨烯層分別至少為3層。

進(jìn)一步的，每層泡沫鋁金屬層的厚度為0.5-1cm。

進(jìn)一步的，每層石墨烯金屬層的厚度為0.1-0.3cm。

進(jìn)一步的，所述相變材料包括有機(jī)相變材料和無機(jī)相變材料。

進(jìn)一步的，所述有機(jī)相變材料包括石蠟、硬脂酸或月桂酸。

進(jìn)一步的，所述無機(jī)相變材料包括無機(jī)水合鹽。

一種上述復(fù)合相變材料的制備方法，先用真空浸漬法將相變材料填充于泡沫鋁金屬層中，然后再利用沉積法在泡沫鋁金屬層表面制備出石墨烯層。

一種蓄熱包，用包裝物將上述復(fù)合相變材料密封后得到。

與已有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果：

本發(fā)明提供的復(fù)合相變材料是以石墨烯層和泡沫鋁金屬層交替設(shè)置，相當(dāng)于在泡沫鋁金屬層之間插入了一層導(dǎo)熱性更好的石墨烯作為中間導(dǎo)熱層，從而減少了泡沫鋁金屬層的傳熱距離，提高了復(fù)合相變材料的導(dǎo)熱性。