[發明專利]一種用多孔材料封裝的相變儲能材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201810724175.5
• 申請日: 2018-07-04
• 公開（公告）號: CN108822804A
• 公開（公告）日: 2018-11-16
• 發明（設計）人: 鐵生年;李秀麗;謝賜賢;旭榮花;雷艷芬
• 申請（專利權）人: 青海大學
• 主分類號: C09K5/06
• 分類號: C09K5/06
• 代理公司: 北京天奇智新知識產權代理有限公司 11340
• 代理人: 李樹志

本發明涉及屬于相變儲能材料的制備領域，特別涉及一種用多孔材料封裝的相變儲能材料及其制備方法。一種用多孔材料封裝的相變儲能材料，至少包含多孔相變復合材料1和容器2，所述的多孔相變復合材料1由多孔材料浸漬相變材料制得。該相變儲能材料由以下方法制備：制備液態相變材料：相變材料混勻、熔融；浸漬：多孔材料浸漬液態相變材料；封裝：浸漬液態相變材料后的多孔材料裝入容器，容器封口；或浸漬液態相變材料后的多孔材料表面刷膠或包裹薄膜。本發明的優點：(1)可以根據需要加工成型。(2)相變溫度恒定，具有良好的熱穩定性及化學穩定性。(3)無過冷現象，無相分離現象。(4)吸附性能優異；復合工藝簡單。

技術領域

本發明涉及屬于相變儲能材料的制備領域，特別涉及一種用多孔材料封裝的相變儲能材料及其制備方法。

背景技術

相變儲熱材料(Phase change materials，PCMs)是指在升溫過程中發生相變的同時，從環境中吸收(或放出)大量的熱(冷)量的一類物質，能一定程度上解決能量利用在時間和空間上不匹配的矛盾。通常，相變材料具有儲熱量大，相變過程近似恒溫等特點，利用相變材料的相變潛熱進行能量的貯存和釋放近年來引起了許多能源環境學家的重視。相變儲熱材料主要包括無機類(無機水合鹽、熔融鹽等)相變材料、有機類(石蠟類、酯酸類等)相變材料以及復合類相變材料。

無機水合鹽普遍存在的主要問題是過冷和相分層。相變過程中，當物質冷卻到凝固點時并不結晶，而需冷卻到凝固點以下才開始結晶的現象稱為“過冷”。過冷是由結晶水合鹽較差的成核性能所引起的，解決的辦法是添加成核劑或采用所謂“冷指”法，即保持部分固態相變材料不融化，使之成為成核劑。相分層是當結晶水合鹽加熱到熔點以上溫度時，產生的鹽不能完全溶解于水中而沉淀于容器底部的現象。相分層會使結晶水合鹽在加熱-冷卻過程中發生相分離，蓄熱性能隨之下降。解決的辦法一般有：加增稠劑；加晶體結構改變劑；盛裝相變材料的容器采用薄層結構；在冷卻過程中搖晃或攪動。

但是，添加成核劑單一和增加增稠劑，無法從根本上解決過冷和相分層問題，隨著使用時間的增長，仍然會出現過冷和相分離。

也有微膠囊化相變材料以解決過冷和相分離的工藝，微膠囊技術是一種利用成膜材料將固體或液體包覆使其形成微小粒子的技術。微膠囊相變材料是利用微膠囊技術，用有機化合物或高分子化合物將特定相變溫度范圍的相變材料用物理或化學方法封裝起來，形成直徑在1～300μm之間的顆粒。微膠囊技術中最常用的有界面聚合法、原位聚合法、復凝聚法和噴霧干燥法。微膠囊技術由于表面積大、換熱效率較高且形狀固定，可以用于不同的場合，但是其所采用的相變芯材和壁材主要局限為某些有機材料，這就會導致其導熱、耐熱、耐火性能不佳，而且制備工藝復雜，成品成本高。

CN106701033A公開了一種多孔介質復合相變材料的制備方法，包括真空處理、制備有機前驅液、制備封裝物乳化液、復合封裝物乳化液與多孔支撐材料、和干燥固化等步驟。該方法工藝復雜，封裝要求較高的真空度，因此對設備要求高，能耗高，成品的生產成本高。

發明內容

本發明的目的是提供一種能耗低、制備工藝簡單、適用性廣的多孔材料封裝的相變儲能材料。

為達到上述目的，本發明采用的技術方案為：

一種用多孔材料封裝的相變儲能材料，其特征在于，該相變儲能材料至少包含多孔相變復合材料1和容器2。

進一步的，所述的多孔相變復合材料1由多孔材料浸漬相變材料制得。

進一步的，所述的多孔材料為開孔多孔材料。

進一步的，所述的多孔材料為海綿或泡沫塑料或氣凝膠或多孔金屬材料或多孔陶瓷材料或火山石或珊瑚或凹凸棒中的一種或多種。

進一步的，所述的多孔材料為海綿或氣凝膠或火山石。

進一步的，所述的容器2為硬質中空容器或塑料袋或膠涂層。