[發明專利]一種相變蓄熱材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201811381454.2
• 申請日: 2018-11-21
• 公開（公告）號: CN109370534A
• 公開（公告）日: 2019-02-22
• 發明（設計）人: 楊佩林
• 申請（專利權）人: 江蘇昂彼特堡能源科技有限公司
• 主分類號: C09K5/06
• 分類號: C09K5/06
• 代理公司: 北京衛智暢科專利代理事務所(普通合伙) 11557
• 代理人: 邵勝男

本發明公開了一種相變蓄熱材料及其制備方法，本發明以三水合醋酸鈉為基體材料，甲酰胺為溫度調節劑，羧甲基纖維素鈉或聚乙烯醇為增稠劑，磷酸氫二鈉為成核劑，經過研磨、熔化、攪拌等一系列工藝，在容器中冷卻至室溫形成相變蓄熱材料，三水合醋酸鈉經過各個添加劑的改性后，制成的相變蓄熱材料具有較小的過冷度，相變焓大，穩定性高，消除了相分離現象，且制備過程簡單，便于封裝和生產，提高了生產效率，提高了收益。

技術領域

本發明涉及一種相變蓄熱材料領域，具體是一種相變蓄熱材料及其制備方法。

背景技術

相變蓄能材料，簡稱PCM。所謂相變儲能是指物質在相變化過程中吸收或釋放能量。正是這一特性構成了相變儲能材料具有廣泛應用的理論基礎。相變材料從液態向固態轉變時，要經歷物理狀態的變化。在這兩種相變過程中，材料要從環境中吸熱，反之，向環境放熱。在物理狀態發生變化時可儲存或釋放的能量稱為相變熱，發生相變的溫度范圍很窄。物理狀態發生變化時，材料自身的溫度在相變完成前幾乎維持不變。大量相變熱轉移到環境中時，產生了一個寬的溫度平臺。相變材的出現，體現了恒溫時間的延長，并可與顯熱和絕緣材料在熱循環時，儲存或釋放顯熱。其原理是：相變材料在熱量的傳輸過程中將能量儲存起來，就像熱阻一樣將可以延長能量傳輸時間，使溫度梯度減小。但是市面上使用的相變蓄熱材料制作周期長，成本高，工序繁瑣，不能大批量的生產制備，生產效率低，實用性不夠好。

發明內容

本發明的目的在于提供一種相變蓄熱材料及其制備方法，以解決上述背景技術中提出的問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種相變蓄熱材料，該材料至少由三水合醋酸鈉、甲酰胺、羧甲基纖維素鈉和磷酸氫二鈉組成，各個原料占原料總量的質量百分比為：三水合醋酸鈉為80％-93％份、甲酰胺為5％-15份％、羧甲基纖維素鈉為1％-3份％、磷酸氫二鈉為1％-3份％；

一種相變蓄熱材料的制備方法，其具體制備步驟如下：

S1、按照組分比例取適量的三水合醋酸鈉、羧甲基纖維素鈉和磷酸氫二鈉，分別將這幾種原料研磨均勻得到固體混合物；

S2、將步驟S1中得到的固體混合物放入恒溫浴鍋中進行加熱，然后向固體混合物放置的容器中按比例添加甲酰胺，之后將容器密封，使各組分完全熔化成為液體，并對其進行均勻攪拌，之后形成膠狀液體；

S3、將容器里面的膠狀液體取出，攪拌均勻之后注入潔凈的容器中，在容器內預留一定量的膨脹空間，膠狀的共熔混合在容器內形成相變蓄熱材料。

作為本發明進一步的方案：所述羧甲基纖維素鈉可以用聚乙烯醇代替。

作為本發明進一步的方案：所述步驟S2中恒溫浴鍋里面的溫度控制在55-80攝氏度的范圍內。

作為本發明進一步的方案：所述步驟S3中注入的體積量為容器體積的85-95％，容器中留5-15％的膨脹空間。

作為本發明進一步的方案：所述步驟S3中制得的相變蓄熱材料的相變焓值為236-253千焦/千克，相變溫度為48-53攝氏度，過冷度小于3攝氏度。

作為本發明再進一步的方案：所述步驟S3中制得的相變蓄熱材料中三水合醋酸鈉為基體材料，甲酰胺為溫度調節劑，羧甲基纖維素鈉為增稠劑，磷酸氫二鈉為成核劑。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：本發明以三水合醋酸鈉為基體材料，甲酰胺為溫度調節劑，羧甲基纖維素鈉或聚乙烯醇為增稠劑，磷酸氫二鈉為成核劑，經過研磨、熔化、攪拌等一系列工藝，在容器中冷卻至室溫形成相變蓄熱材料，三水合醋酸鈉經過各個添加劑的改性后，制成的相變蓄熱材料具有較小的過冷度，相變焓大，穩定性高，消除了相分離現象，且制備過程簡單，便于封裝和生產，提高了生產效率，提高了收益。

具體實施方式