[發明專利]相變材料及其生產方法

有效

• 申請號: 201880045950.2
• 申請日: 2018-06-12
• 公開（公告）號: CN110892037B
• 公開（公告）日: 2022-02-15
• 發明（設計）人: 約翰·亞歷山大·諾埃爾;瑪麗·安妮·懷特
• 申請（專利權）人: 約翰·亞歷山大·諾埃爾;瑪麗·安妮·懷特
• 主分類號: C09K5/06
• 分類號: C09K5/06
• 代理公司: 北京安信方達知識產權代理有限公司 11262
• 代理人: 牟靜芳;鄭霞

一種用于生產形狀穩定的相變材料的方法包括：冷凍固體和溶劑的漿料以提供冷凍的漿料，將所述冷凍的漿料暴露于引起所述冷凍的溶劑升華的條件以除去溶劑并提供其中具有空位的主體，燒結所述主體以提供支架，并且將熔融的相變材料添加到所述支架中以提供所述形狀穩定的相變材料。當研磨時，相同的支架充當相變成核助劑。

技術領域

本披露涉及用于例如絕緣、熱能儲存、或熱管理的相變材料。

發明背景

當相變材料發生相變時，相變材料以熱的形式吸收或釋放能量。結果，這些材料適合于儲存和釋放熱能。此類材料可以用于各種各樣的應用中，例如用于絕緣或熱能儲存，或者用于熱管理，例如在電子應用中。

相變材料的缺點是此類材料的包裝或封裝昂貴。盡管此類材料的潛在應用是廣泛的，但是相變材料的使用受到成本的限制。相變材料還具有低熱導率的缺點。低的熱導率限制了熱量可以被帶入或帶出相變材料的速率。

對相變材料的封裝和熱導率的改進是希望的。

發明概述

根據本發明的一個方面，一種用于生產形狀穩定的相變材料的方法包括：冷凍固體和溶劑的漿料以提供冷凍的漿料，將所述冷凍的漿料暴露于引起所述冷凍漿料溶劑升華的條件以提供其中具有空位的主體，燒結所述主體以提供支架，并且將熔融的相變材料添加到所述支架中以提供所述形狀穩定的相變材料。

可以將冷凍的漿料冷凍干燥以引起所述冷凍的溶劑升華。

可以在冷凍之前將粘合劑添加到漿料中。所使用的溶劑可以是水。

定向進行冷凍，例如通過將所述漿料倒入模具中并將所述模具放置在冷板上以在冷凍期間提供溫度梯度。

所述主體可以包括陶瓷、碳、金屬或它們的組合。

所述漿料包括粘合劑、表面活性劑、分散劑、冰點降低劑、和結構改性劑中的一種或多種。

任選地，將支架的表面功能化或活化。

可以在添加熔融的相變材料的同時加熱支架，使得當將所述熔融的相變材料添加到所述支架中時，所述支架的溫度大于所述相變材料的熔點。

任選地，通過將熔融的相變材料的液滴添加到支架中，將所述熔融的相變材料添加到所述支架中以提供所述形狀穩定的相變材料。可以例如在大氣壓下添加相變材料，直到支架飽和。

根據另一方面，一種形狀穩定的相變材料包括支架，所述支架包括大體上規則的固體結構，所述結構包括在其中具有相變材料的空位。

任選地，將支架研磨并直接添加到相變材料中。

附圖

現在將參考附圖和以下描述，通過舉例來描述本發明的實施例，其中：

圖1是說明根據實施例用于生產形狀穩定的相變材料的方法的簡化流程圖；

圖2是在生產圖1的形狀穩定的相變材料的方法中冷凍的示意圖；

圖3A至圖3E是生產圖1的形狀穩定的相變材料的方法中的材料的圖；并且

圖4是說明根據另一個實施例用于生產相變材料的方法的簡化流程圖。

具體實施方式

為了說明的簡明和清楚起見，可能在圖中重復參考號以指示相對應或類似的元件。闡述了許多細節以提供對本文描述的實例的理解。所述實例可以在沒有這些細節的情況下實踐。在其他情況下，未詳細描述熟知方法、程序以及部件以免妨礙對所描述的實例的理解。所述描述不應被認為限制本文描述的實例的范圍。