[發明專利]基于六水硝酸鎂的有機-無機復合相變材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201810353551.4
• 申請日: 2018-04-19
• 公開（公告）號: CN108485610B
• 公開（公告）日: 2021-06-08
• 發明（設計）人: 張正國;李穗敏;凌子夜;方曉明
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: C09K5/06
• 分類號: C09K5/06
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 何淑珍;馮振寧

本發明公開了基于六水硝酸鎂的有機?無機復合相變材料及其制備方法。這類復合相變材料由以下原料制成（以重量份數計算）：有機相變材料（戊二酸或尿素）10～90份，六水硝酸鎂10～90份，兩種原料的重量份數之和為100份。首先按原材料配比混合均勻，然后在80～100℃下加熱熔化，磁力攪拌，得到澄清透明的熔融態復合相變材料，冷卻至室溫，得有機?無機復合相變材料。與現有的相變材料相比，本發明綜合有機和無機相變材料的優點，一定程度地緩解了相分離的現象，降低了六水硝酸鎂的熔化溫度，拓寬了六水硝酸鎂的應用領域，且價格比已有的同類型的高潛熱、中低溫相變材料更低廉，表明這類相變材料具有良好的應用前景與市場競爭力。

技術領域

本發明屬于復合材料儲熱技術領域，具體涉及基于六水硝酸鎂的有機-無機復合相變材料及其制備方法。

背景技術

相變材料通過隨溫度變化轉變物質狀態來儲存、釋放潛熱，利用其相變過程溫度恒定的特性可以將溫度控制在特定范圍，是一種性能優異的儲熱材料，正逐漸被廣泛應用于航空航天的熱控、建筑節能、汽車散熱、服裝智能調溫、動力電池熱管理、醫療衛生、電子器件冷卻和軍事偽裝等領域。一般而言，相變材料根據化學成分通常分為：有機類和無機類。無機相變材料種類繁多，使用較多的是結晶水合鹽類。這種材料熔解熱較大，導熱系數高，相變體積小，價格便宜，但是容易產生過冷和相分離的現象，并且大多數無機相變材料具有腐蝕性。而有機相變材料腐蝕性較小、成型好、不易發生過冷和相分離現象；并且其相變溫度及相變熱隨著碳鏈的增長而增大，可以根據這個規律配出儲熱溫度范圍大且潛熱值高的材料。但是有機相變材料導熱性較差，價格昂貴。無機類和有機類相變材料優缺點恰好互補，所以近年來，有機-無機復合相變材料的研究不斷深入，試圖克服無機相變材料易產生過冷和相分離以及腐蝕性的缺點，有機物導熱性差的缺點，使相變材料得到更廣泛的應用。目前，還沒有針對六水硝酸鎂的類似專利或其他研究成果發表，因此本發明為相關研究奠定了基礎。

發明內容

本發明的目的在于提供基于六水硝酸鎂的有機-無機復合相變材料及其制備方法，結合有機和無機相變材料的優點，一定程度地緩解了相分離和過冷的現象，降低了材料的相變溫度同時提高了其潛熱值，增強了其儲熱能力。

本發明的目的可以通過以下技術方案來實現。

一種基于六水硝酸鎂的有機-無機復合相變材料，該材料由有機相變材料和六水硝酸鎂復合而成；所述有機相變材料為戊二酸或尿素。

優選的，該材料以重量份數計，由以下原料制成：有機相變材料10～90份，六水硝酸鎂10～90份，兩種原料的重量份數之和為100份。

優選的，該材料由戊二酸和六水硝酸鎂復合而成。

優選的，以重量份數計，該材料由以下原料制成：戊二酸20～80份，六水硝酸鎂20～80份，兩種原料的重量份數之和為100份。

優選的，以重量份數計，該材料由以下原料制成：戊二酸60份，六水硝酸鎂40份。

優選的，所述戊二酸的純度為99%以上；所述六水硝酸鎂的純度為99%以上。

優選的，該材料由尿素和六水硝酸鎂復合而成。

優選的，以重量份數計，該材料由以下原料制成：尿素20~40份，六水硝酸鎂60~80份，兩種原料的重量份數之和為100份。

優選的，以重量份數計，該材料由以下原料制成：尿素30份，六水硝酸鎂70份。

優選的，所述尿素的純度為99%以上；所述六水硝酸鎂的純度為99%以上。

以上所述的一種基于六水硝酸鎂的有機-無機復合相變材料的制備方法，包括以下步驟：

（1）將戊二酸或尿素與六水硝酸鎂混合均勻，得混合物；

（2）加熱使步驟（1）所得混合物熔化；