[發明專利]一種碳氣凝膠復合定形相變儲能材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201810913253.6
• 申請日: 2018-08-13
• 公開（公告）號: CN109021930A
• 公開（公告）日: 2018-12-18
• 發明（設計）人: 賈仕奎;王忠;朱艷;陳立貴;付蕾
• 申請（專利權）人: 陜西理工大學
• 主分類號: C09K5/06
• 分類號: C09K5/06
• 代理公司: 西安弘理專利事務所 61214
• 代理人: 曾慶喜

1.一種碳氣凝膠復合定形相變儲能材料，其特征在于，包括中低溫有機相變組分和高導熱且高孔隙率的MWCNT/GO氣凝膠，其中，中低溫有機相變組分占質量分數80-95％，MWCNT/GO氣凝膠占質量分數5-20％，以上各組分含量的質量百分數之和為100％。

2.根據權利要求1所述的一種碳氣凝膠復合定形相變儲能材料，其特征在于，所述MWCNT/GO氣凝膠，包括MWCNT和GO，其中，MWCNT占質量分數10-40％，GO占質量分數60-90％，以上各組分含量的質量百分數之和為100％。

3.根據權利要求1所述的一種碳氣凝膠復合定形相變儲能材料，其特征在于，所述中低溫有機相變組分為十八烷酸、月桂酸、肉豆蔻酸、聚乙二醇、丙三醇中的任意一種。

4.一種碳氣凝膠復合定形相變儲能材料的制備方法，其特征在于，具體按照以下步驟實施：

步驟1，制備高導熱且高孔隙率的MWCNT/GO氣凝膠；

步驟2，利用動態灌注技術制備MWCNT/GO/有機相變組分預混料；

步驟3，將MWCNT/GO/有機相變組分預混料放入擠出-3D打印設備中擠出成型，即可得到碳氣凝膠復合定形相變儲能材料。

5.根據權利要求4所述的一種碳氣凝膠復合定形相變儲能材料的制備方法，其特征在于，所述步驟1，具體步驟如下：

步驟1.1，將MWCNT加入到50℃～80℃的GO水溶液中，再滴入丙酮/乙醇溶液，保持溫度恒定，攪拌4h～12h，得到MWCNT/GO水溶液；

其中，MWCNT與GO的質量比為1～4：6～9；

GO水溶液的濃度為1mg/mL～8mg/mL；

丙酮/乙醇溶液的體積為MWCNT與GO水溶液總體積的1％-5％；

丙酮/乙醇溶液中丙酮與乙醇的體積比為1：3～6；

步驟1.2，將經步驟1.1后得到的MWCNT/GO水溶液靜置過濾，之后冷凍干燥48h～96h，得到MWCNT/GO氣凝膠，最后，將MWCNT/GO氣凝膠置于50℃～80℃的真空干燥箱中干燥4h～8h，即可得到高導熱且高孔隙率的MWCNT/GO氣凝膠。

6.根據權利要求4所述的一種碳氣凝膠復合定形相變儲能材料的制備方法，其特征在于，所述步驟2具體為：將高導熱且高孔隙率的MWCNT/GO氣凝膠與中低溫有機相變組分一起添加到恒溫電熱套中，再將恒溫電熱套升溫至10℃～90℃，使恒溫電熱套內的MWCNT/GO氣凝膠與有機相變組分完全熔融，形成熔融體系；之后保持恒定溫度，利用超聲振蕩器和真空泵動態灌注混合10min～45min，冷卻，得到MWCNT/GO/有機相變組分共混料；最后將該共混料研磨過篩，即可得到MWCNT/GO/有機相變組分預混料；

其中，中低溫有機相變組分與MWCNT/GO氣凝膠的質量比為8～9.5：0.5～2；

中低溫有機相變組分為十八烷酸、月桂酸、肉豆蔻酸、聚乙二醇、丙三醇中的任意一種。

7.根據權利要求6所述的一種碳氣凝膠復合定形相變儲能材料的制備方法，其特征在于，所述超聲振蕩器的超聲功率為400w～1200w，真空泵的相對真空度為-10kPa～-40kPa。

8.根據權利要求4所述的一種碳氣凝膠復合定形相變儲能材料的制備方法，其特征在于，所述擠出-3D打印設備的擠出加工溫度為60℃～120℃，轉速為10r/min～40r/min。

9.根據權利要求4所述的一種碳氣凝膠復合定形相變儲能材料的制備方法，其特征在于，所述擠出-3D打印設備的口模直徑為3mm或1.75mm。