[發明專利]一種相變材料及其制備方法與應用

在審

• 申請號: 201910981917.7
• 申請日: 2019-10-15
• 公開（公告）號: CN110616064A
• 公開（公告）日: 2019-12-27
• 發明（設計）人: 張和平;陶能;龔倫倫;張勁;周順
• 申請（專利權）人: 中國科學技術大學先進技術研究院;安徽中煙工業有限責任公司
• 主分類號: C09K5/06
• 分類號: C09K5/06;A24F47/00
• 代理公司: 44287 深圳市世紀恒程知識產權代理事務所
• 代理人: 張婷

本發明公開一種相變材料及其制備方法與應用，其中，所述相變材料的制備方法，包括以下步驟：混合孔碳材料與無機鹽，得到混合物；燒結所述混合物，以使所述混合物中的無機鹽熔融，得到粉末狀的相變材料。可以理解的，本發明的技術方案能夠提高相變材料的導熱性能，縮短預加熱時間，滿足加熱不燃燒型煙草熱源的要求。

技術領域

本發明涉及相變材料技術領域，特別涉及一種相變材料及其制備方法與應用。

背景技術

加熱不燃燒型煙草熱源能使煙彈加熱到散發出具有煙草味道的氣霧，而不會點燃煙彈。這就對加熱不燃燒型煙草熱源提出了較高的要求，例如預加熱時間短、導熱能力強、儲存熱量高、加熱溫度在200℃到450℃之間、放熱持續時間超過300s等。無機鹽作為一種高溫相變材料，從液態向固態發生變化時，材料自身的溫度在相變完成前幾乎維持不變，形成一個寬的溫度平臺，同時釋放大量潛熱。將無機鹽作為加熱不燃燒型煙草熱源，在相變開始時就能達到目標的加熱溫度，滿足儲熱量大與持續放熱等要求。然而，無機鹽的導熱性能差，所需要的預加熱時間長，達不到加熱不燃燒型煙草熱源的要求。

發明內容

本發明的主要目的是提供一種相變材料的制備方法，旨在提高相變材料的導熱性能，縮短預加熱時間，滿足加熱不燃燒型煙草熱源的要求。

為實現上述目的，本發明提出的相變材料的制備方法，包括以下步驟：

混合孔碳材料與無機鹽，得到混合物；

燒結所述混合物，以使所述混合物中的無機鹽熔融，得到粉末狀的相變材料。

可選地，所述無機鹽為碳酸鹽或者硝酸鹽。

可選地，所述孔碳材料為碳納米管或者膨脹石墨。

可選地，所述混合物包括下述重量百分數的原料組成：0.1％～10％的碳納米管和90％～99.9％的無機鹽，或者，所述混合物包括下述重量百分數的原料組成：5％～20％的膨脹石墨和80％～95％的無機鹽。

可選地，所述孔碳材料為碳納米管，所述“混合孔碳材料與無機鹽，得到混合物”的步驟包括：

將孔碳材料與無機鹽加入到球磨機中，研磨均勻后，得到混合物。

可選地，所述孔碳材料為膨脹石墨，在所述“混合孔碳材料與無機鹽，得到混合物”的步驟之前還包括：

在500℃至900℃下熱處理可膨脹石墨，制備得到膨脹石墨。

可選地，在所述“得到粉末狀的相變材料”的步驟之后還包括：

冷卻所述粉末狀的相變材料，將所述粉末狀的相變材料壓制成型，得到塊狀的相變材料。

可選地，所述“得到塊狀的相變材料”的步驟之后還包括：

再次燒結所述塊狀的相變材料，以使所述塊狀的相變材料的表面結晶鹽熔融。

本發明還提出一種相變材料，所述相變材料由上述相變材料的制備方法制備得到。

本發明還提出一種相變材料的應用，所述相變材料用于制造加熱不燃燒型煙草熱源。