[发明专利]一种复合低温相变蓄能材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种复合相变蓄冷材料及其制备方法，具体涉及一种应用于-43.3℃的复合相变蓄冷材料及其制备方法。

背景技术

21世纪能源形势日益严峻，为解决巨大的能源压力，我国大力开发可再生能源，同时积极推动储能技术的发展。与此同时随着城市化进程的加快和人们生活水平的提高，对食品供应的品质和时效的要求也越来越高。目前冷链物流快速发展，但行业现状远不能满足巨大的市场需求。本发明正是利用了蓄能技术，旨在通过移峰填谷，解决供求关系在时间和空间上不匹配的问题，针对急需发展的冷藏运输行业，研究冷板冷藏车核心技术低温相变蓄冷材料，间接节省机械制冷必须消耗燃料及减少有害气体排放。

相变材料利用蓄能技术，近年来研究应用发展迅猛。相变材料是将物质固有的热容和物态变化的相变热储存释放能量，具有较大的蓄热密度。目前的相变蓄冷材料研究主要分为两个方向：有机相变蓄冷材料和无机相变蓄冷材料。有机相变蓄冷材料性能较稳定，几乎无过冷和相分离问题，这使得有机材料能长效应用于实际使用过程中，但通常其相变潜热低，且其密度小。无机相变蓄冷材料具有较高的单位体积相变潜热值和良好的导热性，缺点是易产生过冷和相分离，长期使用则热性能衰减严重。而冷藏车用低温相变蓄冷材料的相变温度与冷藏运输的产品有关。目前低温相变蓄冷材料主要集中在0℃—-20℃这一温度段，如南澳大利亚大学的Ming Liu等将融化温度为-26.7℃，相变潜热为154.4kJ/kg的氯化镁水溶液应用于一种新型的冷藏车系统。但是在-40℃—-50℃温度段，相变材料则少之又少，几乎没有提及，因此不能满足-40℃——-50℃温度段某些医疗疫苗及特殊食品运输的要求。

无机类相变材料通常不能实现-40℃这一低温，且其具有严重的过冷、相分离及腐蚀性问题，造成其非常不利于长期投产使用，有机相变材料则能达到较低温度，同时具有固体成型好、不易发生相分离及过冷现象、腐蚀性较小、性能较稳定等优点。其中，石蜡烷烃类相变材料在碳原子小于10的时候具有强挥发性，并且有一定的毒性。羧酸类对金属有腐蚀性，羧酸脂类易挥发，且不稳定、易分解，糖醇类相变温度高于0℃，因此多元醇类、正烷醇类和聚醚类是理想的选择。

为了降低相变材料的相变温度并提升热力学性能，以满足冷板式冷藏车对优良相变材料的需要，很多研究人员都围绕提高相变材料的抗腐及稳定性能进行了大量的改性探究。改性的目的是尽量降低相变温度，增强稳定性，提升相变潜热，减小过冷度，使其更适应与冷藏车系统。

发明内容

本发明的目的在于解决上述现有技术的不足，提供一种性能优良、价格低廉、取材广泛、无毒无危险，适应于长期投产使用的相变蓄冷材料的组分及其制备方法，以提高相变材料性能和解决目前市面上-40℃—-50℃温度段相变材料空缺的现状。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种复合低温相变蓄能材料，包括以下质量份数的组分：

乙二醇0-40份，正庚醇60-100份，所述乙二醇的质量份数不为0，所述正庚醇的质量份数不为100。

优选乙二醇的质量份数为25-27份，正庚醇的质量份数为65-70份。

进一步的，所述复合相变蓄冷材料还包括膨胀石墨，优选所述膨胀石墨的质量份数为5-8份。

优选乙二醇的质量份数为26.3份，正庚醇的质量份数为67.6份，膨胀石墨的质量份数为6.1份。

将上述各组分材料均匀搅拌混合，之后方可进行封装。

本发明还公开了一种制备所述复合低温相变蓄能材料的方法，包括以下步骤：将正庚醇和乙二醇先按照比例均匀混合，再加入膨胀石墨均匀搅拌，混合均匀后方可灌入容器进行封装；