[發明專利]一種高導熱抗氧化復合相變儲熱材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201910361063.2
• 申請日: 2019-04-30
• 公開（公告）號: CN110157384A
• 公開（公告）日: 2019-08-23
• 發明（設計）人: 王啟揚;楊波;楊肖;楊冬梅;杜煒
• 申請（專利權）人: 國電南瑞科技股份有限公司
• 主分類號: C09K5/06
• 分類號: C09K5/06
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 劉艷艷;董建林

本發明公開了一種高導熱抗氧化復合相變儲熱材料及其制備方法，其原料組成為：無機相變材料、吸附載體材料和高熱導率材料；無機相變材料由40%~50%的氯化鈉和50%~60%的氯化鉀配置而成，總量為100%，所述百分比均為質量百分比；吸附載體材料為氣相二氧化硅；高導熱率材料為氮化鋁。無機相變材料：氣相二氧化硅：氮化鋁的質量比為6:1:（1~3）。組分合理，制備過程簡單，導熱系數高，便于封裝及使用，適用于高溫、空氣環境中，且相變過程中不會出現漏液現象。

技術領域

本發明涉及一種高導熱抗氧化復合相變儲熱材料及其制備方法，屬于復合材料技術領域。

背景技術

儲能技術旨在解決能量供給在時間和空間上的不連續問題，是提高能源利用率的有效途徑。在供電行業“削峰填谷”、航天航空、新能源利用、工業余熱回收以及民用建筑采暖等方面都具有廣闊的應用前景。相比于化學蓄電，儲熱技術具有儲能(熱能)容量大、穩定性強、成本低環保等優勢。

相變儲熱材料具有儲熱密度大、相變過程近似等溫、過程易控制等優點。其中無機鹽因其價格低、安全性高、相變溫度易調配等優點，在儲熱領域具有極大的優勢。但是單純的無機鹽普遍存在導熱系數低，相變過程熱阻不斷變化，具有一定的腐蝕性等問題。目前，研究復合型相變儲熱材料是解決以上問題的主要途徑。

目前，復合型相變儲熱材料多面向中低溫儲熱領域，難以應對高溫狀態下氧化、分解、腐蝕等問題。且制備過程中多添加有水、乙醇、粘合劑等，材料需要烘干，制備過程復雜，且燒結過程中容易形成孔隙，影響導熱系數。

發明內容

目的：為解決現有技術的不足，本發明提供一種高導熱抗氧化復合相變儲熱材料及其制備方法。

技術方案：為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案為：

一種高導熱抗氧化復合相變儲熱材料，其原料組成為：無機相變材料、吸附載體材料和高熱導率材料；

所述無機相變材料由40％～50％的氯化鈉和50％～60％的氯化鉀配置而成，總量為100％，所述百分比均為質量百分比；

所述吸附載體材料為氣相二氧化硅；所述高導熱率材料為氮化鋁。

作為優選方案，所述無機相變材料：氣相二氧化硅：氮化鋁的質量比為6:1:(1～3)。

更為優選的，所述無機相變材料：氣相二氧化硅：氮化鋁的質量比為6:1:3。

另一方面，本發明還提供一種高導熱抗氧化復合相變儲熱材料的制備方法，包括以下步驟：

(1)制備無機相變材料；分別按質量分數40％～50％和50％～60％，稱取氯化鈉和氯化鉀，使用打粉機攪拌均勻，即得無機相變材料；

(2)稱取一定量的氣相二氧化硅，與步驟(1)制得的無機相變材料混合，用打粉機攪拌均勻；

(3)將步驟(2)混合均勻后的樣品，置于電加熱爐中，750℃加熱2～3小時；

(4)將步驟(3)加熱后的樣品取出，在室溫中冷卻，然后用打粉機打粉；

(5)稱取一定量的氮化鋁粉體，與步驟(4)制得的樣品混合，用打粉機攪拌均勻；

(6)稱取一定量步驟(5)制得的樣品，放入模具中，使用壓力機壓制成塊狀樣品；

(7)取步驟(6)制得的塊狀樣品，置于電加熱爐中，800℃進行燒結，冷卻后得到高導熱抗氧化復合相變儲熱材料。

作為優選方案，所述的高導熱抗氧化復合相變儲熱材料的制備方法，打粉機轉速為34000r/min，粉碎細度為70～300目。

作為優選方案，所述的高導熱抗氧化復合相變儲熱材料的制備方法，所述氣相二氧化硅的細度為200～400目。