一種高導(dǎo)熱定型相變儲熱材料及其制備方法
【專利說明】
一、技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及相變儲熱材料領(lǐng)域，特指一種利用石蠟、膨脹石墨、多孔泡沫銅復(fù)合制備的儲熱材料。
二、【背景技術(shù)】
[0002]節(jié)能與環(huán)保是能源利用領(lǐng)域的一個(gè)重要課題，利用相變儲熱材料的相變潛熱儲存能量是一種新型的節(jié)能技術(shù)。相變材料在相變過程中，吸收周圍環(huán)境的熱量，并在周圍環(huán)境溫度降低時(shí)，向周圍環(huán)境釋放熱量，從而達(dá)到控制周圍環(huán)境溫度和節(jié)能的目的。它在太陽能利用、熱能回收、空調(diào)制冷、建筑節(jié)能、航空航天等領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用前景。
[0003]太陽能作為一種廉價(jià)清潔的能源，目前已經(jīng)廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)生活當(dāng)中，但由于太陽能的供給與需求在數(shù)量上和時(shí)間上不能很好的匹配和協(xié)調(diào)，造成大量能源浪費(fèi)。如白天太陽能過剩，造成太陽能白白浪費(fèi)掉，而夜間和陰雨天太陽能又不夠用。目前的儲熱材料普遍存在導(dǎo)熱性能差的缺點(diǎn)，因此制成的相變儲熱部件由于導(dǎo)熱性差，無法充分發(fā)揮儲熱材料的儲熱功能。其次，儲熱材料發(fā)生固-液相變時(shí)，會導(dǎo)致液體泄漏問題。
[0004]為了解決上述問題，可以將相變儲熱材料與某種導(dǎo)熱能力強(qiáng)的基材復(fù)合，并添加定型材料，制成一種新型儲熱材料，改善儲熱材料的導(dǎo)熱性和定型特性。
三、
【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種高導(dǎo)熱定型相變儲熱材料，該儲熱材料的相變儲熱溫度處于太陽能熱水器的工作溫度范圍內(nèi)，相變潛熱較高，導(dǎo)熱性能較好。
[0006]本發(fā)明的另一目的是提供上述儲熱材料的制備方法。
[0007]本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0008]—種高導(dǎo)熱定型相變儲熱材料，其特征在于:該儲熱材料由石錯(cuò)、膨脹石墨、多孔泡沫銅復(fù)合制成，其中石蠟的質(zhì)量分?jǐn)?shù)占74.88%，膨脹石墨質(zhì)量分?jǐn)?shù)占8.32%，多孔泡沫銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)占16.8%，上述材料中選用的石蠟熔點(diǎn)在40°C _60°C之間，選用的多孔泡沫銅空隙率在98%以上。
[0009]上述高導(dǎo)熱相變儲熱材料的制備方法，采用如下步驟:
[0010](I)將多孔泡沫銅加工成所需要的形狀和大?。?br>[0011](2)按照所需要的形狀制作模具，將加工好的多孔泡沫銅置于模具內(nèi)；
[0012](3)將干燥的石墨粉置于密閉容器中加熱至800°C，形成膨脹石墨；
[0013](4)將石蠟熔化，按照10%質(zhì)量比加入膨脹石墨，攪拌吸附I小時(shí)后，將混合物注入模具中，使混合物液體剛好浸沒多孔泡沫銅；
[0014](5)將石蠟、膨脹石墨、多孔泡沫銅復(fù)合物冷卻，去模具，得到高導(dǎo)熱相變儲熱材料。
[0015]本發(fā)明有三項(xiàng)優(yōu)點(diǎn):
[0016](I)本發(fā)明制備的儲熱材料導(dǎo)熱性能更高，吸熱放熱速度更快；
[0017](2)本發(fā)明制備的儲熱材料保持了石蠟的物理化學(xué)特性，具有穩(wěn)定、相變焓高的特點(diǎn)。
[0018](3)本發(fā)明制備的儲熱材料在相變時(shí)不會改變其外形，可以有效防止泄露。
四、【具體實(shí)施方式】
[0019]下面以實(shí)例，對本發(fā)明的實(shí)施方式作進(jìn)一步說明:
[0020]將多孔泡沫銅加工成Φ46*1500的圓柱體。按照Φ46*1500的尺寸制作模具，并將做好的多孔泡沫銅置入模具中。將干燥的石墨粉置于密閉容器中加熱至800°C，形成膨脹石墨。將石蠟加熱熔化，按照10%質(zhì)量比加入膨脹石墨，攪拌吸附I小時(shí)后，將混合物注入模具中，使混合物液體量剛好浸沒多孔泡沫銅。冷卻去模具后得到定型儲熱材料。多孔泡沫銅選擇孔隙率98%的材料，因此混合物中多孔泡沫銅質(zhì)量分?jǐn)?shù)占16.8%，石錯(cuò)質(zhì)量分?jǐn)?shù)占74.88 %，膨脹石墨質(zhì)量分?jǐn)?shù)占8.32 %。該材料相變潛熱為136kJ/kg，導(dǎo)熱系數(shù)為9.7W/(m.K) ο
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種高導(dǎo)熱定型相變儲熱材料，其特征在于:該儲熱材料由石錯(cuò)、多孔泡沫銅復(fù)合制成，其中石蠟的質(zhì)量分?jǐn)?shù)占74.88%，膨脹石墨質(zhì)量分?jǐn)?shù)占8.32%，多孔泡沫銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)占16.8%，上述材料中選用的石蠟熔點(diǎn)在401: _60°C之間，選用的多孔泡沫銅空隙率在98%以上。2.—種權(quán)利要求1所述的高導(dǎo)熱定型相變儲熱材料的制備方法，其特征在于它包括如下步驟: (1)將多孔泡沫銅加工成所需要的形狀和大??； (2)按照所需要的形狀制作模具，將加工好的多孔泡沫銅置于模具內(nèi)； (3)將干燥的石墨粉置于密閉容器中加熱至800°C，形成膨脹石墨； (4)將石蠟熔化，按照10%質(zhì)量比加入膨脹石墨，攪拌吸附I小時(shí)后，將混合物注入模具中，使混合物液體剛好浸沒多孔泡沫銅； (5)將石蠟、膨脹石墨、多孔泡沫銅復(fù)合物冷卻，去模具，得到高導(dǎo)熱相變儲熱材料。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種高導(dǎo)熱定型相變儲熱材料及其制備方法，該儲熱材料由石蠟、膨脹石墨、多孔泡沫銅復(fù)合制成，其中石蠟的質(zhì)量分?jǐn)?shù)占74.88％，膨脹石墨質(zhì)量分?jǐn)?shù)占8.32％，多孔泡沫銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)占16.8％，上述材料中選用的石蠟熔點(diǎn)在40℃-60℃之間，選用的多孔泡沫銅空隙率在98％以上。該材料具有吸熱放熱速度快，儲熱量大，發(fā)生相變后外形不變的優(yōu)點(diǎn)。
【IPC分類】C09K5/06
【公開號】CN105154017
【申請?zhí)枴緾N201510430957
【發(fā)明人】王金平, 史麗莎, 趙樂樂
【申請人】江蘇七政新能源有限公司
【公開日】2015年12月16日
【申請日】2015年7月16日