[發明專利]基于三水醋酸鈉的相變儲熱材料、制備方法及保溫材料

在審

• 申請號: 201811405111.5
• 申請日: 2018-11-23
• 公開（公告）號: CN109370537A
• 公開（公告）日: 2019-02-22
• 發明（設計）人: 張宇迪;章學來;張永一川;汪翔;周鑫晨;周孫希;王迎輝;劉璐;鄭欽月
• 申請（專利權）人: 上海海事大學
• 主分類號: C09K5/06
• 分類號: C09K5/06
• 代理公司: 上海互順專利代理事務所(普通合伙) 31332
• 代理人: 成秋麗

本發明公開了一種基于三水醋酸鈉的相變儲熱材料、制備方法及保溫材料，所述方法包括：將三水醋酸鈉和尿素的粉末均勻混合；將攪拌均勻的混合粉末在恒溫條件下加熱，直至融化成透明液體；將所述透明液體在磁力恒溫攪拌器條件下攪拌；將攪拌好的透明液體在恒溫條件下冷卻，用金屬絲觸發相變，使其結晶放熱，得到復合相變儲能材料。應用本發明實施例，有效增加三水醋酸鈉的相變潛熱值，并提高材料導熱性能，緩解了相分離現象。而且反應條件可控，設備要求簡單，易于實現批量生產，有利于穩定地儲存熱能，提高熱能利用率和保護環境。

技術領域

本發明涉及相變儲能技術領域，尤其涉及一種基于三水醋酸鈉的相變儲熱材料、制備方法及保溫材料。

背景技術

現今發達國家的能源利用率為43％，相對我國要高10％，其中很大部分的熱能損失是在用熱低谷時未能有效地儲存，或在儲存的過程中發生的。通常熱量的儲存是將熱量儲存于用絕熱材料封裝的介質中，但是絕對絕熱是不可能實現的，尤其是在熱能的運輸和存儲過程中，一旦外界溫度低于儲存溫度就會發生具有持續性的熱能流失，嚴重降低了能源的利用率，造成極大的浪費。而相變儲能材料在熱能的儲存方面具有極大的優勢，只有當環境溫度對于其相變溫度時，才會進行相變放熱。如果相變材料的過冷度足夠大，熱能就可以在任意溫度環境中儲存，并且可以對封裝材料沒有絕熱能力的要求，極大的降低了熱能儲存的成本和技術要求。并且相變儲能材料具有優良的能量存儲性、較強的可循環性和穩定的恒溫放熱性等特點，對能量的儲存性和利用效率有著極大的提升，節能潛力巨大。在相變儲能材料當中，三水醋酸鈉(CH₃COONa·3H₂O，SAT)作為一種無機水合鹽相變儲能材料，由于其適宜的相變溫度(58℃)、較高的相變潛熱(254J/g)、無毒、對環境友好、價格便宜等優點越來越受到人們的關注。然而，三水醋酸鈉的過冷度不穩定性、低熱導性等缺點，限制了三水醋酸鈉作為相變儲熱材料的應用。因此如何使三水醋酸鈉穩定過冷，提高熱導率成為三水醋酸鈉材料的研究熱點。目前還沒有具有較大過冷度(-10℃不會發生相變)的中高溫相變材料的相關報道。目前已有關于三水醋酸鈉穩定過冷的論文，但是都會降低其相變溫度和相變潛熱值，降低材料的主要熱性能參數。

因此開發一種操作簡單、低成本、高產量、高性能的基于三水醋酸鈉的穩定過冷相變儲熱材料的制備方法具有重要意義。

發明內容

本發明的目的在于提供一種基于三水醋酸鈉的相變儲熱材料、制備方法及保溫材料，以解決現有的問題，同時有效增加三水醋酸鈉的相變潛熱值，并提高材料導熱性能，緩解了相分離現象。設備要求簡單，易于實現批量生產，有利于穩定地儲存熱能，提高熱能利用率和保護環境。

為實現上述目的，本發明提供一種基于三水醋酸鈉的相變儲熱材料的制備方法，所述方法包括：

將三水醋酸鈉和尿素的粉末均勻混合；

將攪拌均勻的混合粉末在恒溫條件下加熱，直至融化成透明液體；

將所述透明液體在磁力恒溫攪拌器條件下攪拌；

將攪拌好的透明液體在恒溫條件下冷卻，用金屬絲觸發相變，使其結晶放熱，得到復合相變儲能材料。

優選的，將三水醋酸鈉和尿素的粉末均勻混合的步驟：將質量比為：99.8:0.1～99.8:0.5的三水醋酸鈉和尿素的粉末均勻混合。

優選的，將攪拌均勻的混合粉末在恒溫條件下加熱，直至融化成所述透明液體的步驟，包括：

將攪拌均勻的混合粉末在75℃-85℃的恒溫條件下加熱1～2小時，直至融化成透明液體。

優選的，將攪拌均勻的混合粉末在恒溫條件下加熱，直至融化成透明液體的步驟，包括：

將攪拌均勻的混合粉末在恒溫條件下水浴加熱，直至融化成透明液體，其中，熱水浴液面高于混合粉末的頂面。