專(zhuān)利名稱(chēng)：一種相變材料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種相變材料。
背景技術(shù)：
相變材料(PCM， Phase Change Material)是能源優(yōu)化利用和完成節(jié) 能減排任務(wù)的重要材料。它在其物相變化過(guò)程中，可以從環(huán)境吸熱 (冷)或向環(huán)境放熱(冷)，從而實(shí)現(xiàn)貯能、釋能及調(diào)節(jié)能量需求的 目的。根據(jù)相變類(lèi)型的不同，PCM可分為固-固PCM、固-液PCM、 固-氣PCM和液-氣PCM。后兩種PCM由于在相變過(guò)程中伴隨大量 氣體的產(chǎn)生，實(shí)際中很少應(yīng)用。典型的固-液PCM是水合鹽及其低共 熔物，具有可以適應(yīng)各種相變溫度水平、較高的相變焓和低成本等優(yōu) 點(diǎn)，但通常又存在易分層、過(guò)冷嚴(yán)重、貯熱性能衰退、容器造價(jià)高等 一系列缺點(diǎn)。固-固PCM在相變時(shí)無(wú)液體或氣體產(chǎn)生，與固-液PCM 相比有極大優(yōu)點(diǎn)，但能在實(shí)際中，特別是在較低溫度水平下應(yīng)用的固 -固PCM很少，且有部分材料(如多元醇)存在塑晶，導(dǎo)熱性能差等 缺點(diǎn)。另外，傳統(tǒng)的PCM是在升溫過(guò)程中，當(dāng)溫度達(dá)到相變溫度時(shí) 發(fā)生相變吸熱，而在從高于相變溫度開(kāi)始的降溫過(guò)程中，當(dāng)溫度低于 相變溫度時(shí)發(fā)生相變放熱。顯然，這種傳統(tǒng)的PCM相變材料不能滿(mǎn) 足低溫時(shí)需吸熱而高溫時(shí)需散熱的能源領(lǐng)域中各種產(chǎn)品、節(jié)能系統(tǒng)以 及相關(guān)工業(yè)過(guò)程的需求。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點(diǎn)，本發(fā)明設(shè)計(jì)一種在升溫過(guò)程中低溫段 放熱、高溫段吸熱的相變材料，可應(yīng)用于低溫時(shí)需吸熱、高溫時(shí)需散 熱的產(chǎn)品和相關(guān)工業(yè)過(guò)程。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案
一種相變材料，由如下摩爾百分?jǐn)?shù)的組分組成
糖醇 45 卯mo10/0 多元醇 55 10mol%。
在上述相變材料中，所述糖醇優(yōu)選為麥芽糖醇、木糖醇、赤丁四 醇、山梨醇、乳糖醇和甘露糖醇中的一種或幾種的混合物。
在上述相變材料中，所述多元醇優(yōu)選為季戊四醇、新戊二醇、三 羥甲基乙垸、2-氨基2-甲基1.3丙二醇和三羥甲基氨基甲烷中的一種 或幾種的混合物。
糖醇和多元醇均為固體，將各組分研磨成細(xì)粉，充分混合均勻， 加熱至110 260°C，冷卻至室溫即成。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果
本發(fā)明公開(kāi)了一種相變材料，由如下摩爾百分?jǐn)?shù)的組分組成糖 醇45 90 mol%，多元醇55 10 mol%。本發(fā)明是在進(jìn)行糖醇和多 元醇的研究時(shí)，意外發(fā)現(xiàn)糖醇和多元醇按一定摩爾比例混合后，混合 材料具有奇異的相變現(xiàn)象該相變材料在升溫過(guò)程中，在低溫段放熱 而在高溫段吸熱；而在高溫吸熱后的降溫過(guò)程中沒(méi)有放熱現(xiàn)象發(fā)生。 在重復(fù)升、降溫的過(guò)程中相變過(guò)程很穩(wěn)定，并且混合相變材料具有很高的相變熱焓。這種特殊相變材料有望應(yīng)用于低溫時(shí)需吸熱、高溫時(shí)
需散熱的產(chǎn)品和相關(guān)工業(yè)過(guò)程，應(yīng)用前景廣闊。


圖1為傳統(tǒng)PCM材料相變特征的DSC曲線(xiàn)；
圖2為實(shí)施例1制備的PCM材料相變的DSC曲線(xiàn)；
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1:
本發(fā)明的相變材料(SPCM)按如下配方和工藝制備稱(chēng)取摩爾
百分?jǐn)?shù)為56mol。/。的固態(tài)赤丁四醇，摩爾百分?jǐn)?shù)為44mol。/。的固態(tài)三 羥甲基乙垸，研磨成細(xì)粉末后，經(jīng)機(jī)械法充分混合均勻，加熱至200 °C，冷卻至室溫即成。 實(shí)施例2:
本發(fā)明的相變材料(SPCM)按如下配方和工藝制備稱(chēng)取摩爾 百分?jǐn)?shù)為90moP/。的固態(tài)木糖醇，摩爾百分?jǐn)?shù)為10mol。/。的固態(tài)新戊 二醇，研磨成細(xì)粉末后，經(jīng)機(jī)械法充分混合均勻，加熱至13(TC，冷 卻至室溫即成。
實(shí)施例3:
本發(fā)明的相變材料(SPCM)按如下配方和工藝制備稱(chēng)取摩爾 百分?jǐn)?shù)為45mol。/。的固態(tài)山梨醇，摩爾百分?jǐn)?shù)為55mol。/。的固態(tài)2-氨 基2-甲基1.3丙二醇，研磨成細(xì)粉末后，經(jīng)機(jī)械法充分混合均勻，加 熱至11(TC，冷卻至室溫即成。
實(shí)施例4:本發(fā)明的相變材料(SPCM)按如下配方和工藝制備稱(chēng)取摩爾
百分?jǐn)?shù)為70mol。/。的固態(tài)乳糖醇，摩爾百分?jǐn)?shù)為30moP/。的固態(tài)季戊 四醇，研磨成細(xì)粉末后，經(jīng)機(jī)械法充分混合均勻，加熱至26(TC，冷 卻至室溫即成。 實(shí)施例5:
本發(fā)明的相變材料(SPCM)按如下配方和工藝制備稱(chēng)取摩爾 百分?jǐn)?shù)為65mol。/。的固態(tài)甘露糖醇，摩爾百分?jǐn)?shù)為35mol。/。的固態(tài)三 羥甲基氨基甲垸，研磨成細(xì)粉末后，經(jīng)機(jī)械法充分混合均勻，加熱至 175°C，冷卻至室溫即成。
實(shí)施例6:性能測(cè)試
對(duì)傳統(tǒng)PCM材料和實(shí)施例1所得相變材料進(jìn)行性能測(cè)試對(duì)比 傳統(tǒng)PCM材料的DSC曲線(xiàn)如圖1所示，可見(jiàn)傳統(tǒng)PCM材料的
相變特征是升溫吸熱、降溫放熱。
實(shí)施例1所得相變材料的DSC曲線(xiàn)如圖2所示，可見(jiàn)其相變特
征是升溫時(shí)在低溫段(35 50°C)放熱，在高溫段(80 105°C)
吸熱；而從高溫到低溫的降溫過(guò)程中沒(méi)有放熱現(xiàn)象，這是本發(fā)明的特
殊相變材料(SPCM)所具有的奇異相變現(xiàn)象。
權(quán)利要求
1. 一種相變材料，其特征在于由如下摩爾百分?jǐn)?shù)的組分組成糖醇 45～90mol％多元醇 55～10mol％。
2. 如權(quán)利要求1所述的相變材料，其特征在于所述糖醇為麥芽糖 醇、木糖醇、赤丁四醇、山梨醇、乳糖醇和甘露糖醇中的一種或幾種 的混合物。
3. 如權(quán)利要求1所述的相變材料，其特征在于所述多元醇為季戊 四醇、新戊二醇、三羥甲基乙烷、2-氨基2-甲基1.3丙二醇和三羥甲 基氨基甲垸中的一種或幾種的混合物。
4. 權(quán)利要求1所述相變材料的制備方法，其特征在于將各組分 研磨成細(xì)粉，充分混合均勻，加熱至110 260"C，冷卻至室溫即成。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種相變材料，由如下摩爾百分?jǐn)?shù)的組分組成糖醇45～90mol％，多元醇55～10mol％。本發(fā)明是在進(jìn)行糖醇和多元醇的研究時(shí)，意外發(fā)現(xiàn)糖醇和多元醇按一定摩爾比例混合后，混合材料具有奇異的相變現(xiàn)象該相變材料在升溫過(guò)程中，在低溫段放熱而在高溫段吸熱；而在高溫吸熱后的降溫過(guò)程中沒(méi)有放熱現(xiàn)象發(fā)生。在重復(fù)升降溫的過(guò)程中相變過(guò)程很穩(wěn)定，并且混合相變材料具有很高的相變熱焓。這種特殊的相變材料有望應(yīng)用于低溫時(shí)需吸熱、高溫時(shí)需散熱的產(chǎn)品和相關(guān)工業(yè)過(guò)程，應(yīng)用前景廣闊。
文檔編號(hào)C09K5/06GK101481600SQ20091003672
公開(kāi)日2009年7月15日 申請(qǐng)日期2009年1月16日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月16日
發(fā)明者朱津裘 申請(qǐng)人:中山大學(xué)