[发明专利]一种粉体相变储能材料及其制备方法在审
申请号: | 201510464910.X | 申请日: | 2015-07-31 |
公开(公告)号: | CN105062429A | 公开(公告)日: | 2015-11-18 |
发明(设计)人: | 刘硕;曹志华;王鋐 | 申请(专利权)人: | 江苏启能新能源材料有限公司 |
主分类号: | C09K5/06 | 分类号: | C09K5/06 |
代理公司: | 上海科盛知识产权代理有限公司 31225 | 代理人: | 蒋亮珠 |
地址: | 215600 江苏*** | 国省代码: | 江苏;32 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 相变 材料 及其 制备 方法 | ||
技术领域
本发明涉及节能环保材料领域,尤其指一种粉体相变储能材料及其制备方法。
背景技术
随着全球能源短缺问题日益严重,作为主要能源之一的热源,其存储和利用已成为研究和开发的热点。热能储存方式包括:显热、潜热和化学反应热。
相变储能材料是以材料发生相变时吸收或释放大量热量,实现能量的储存和利用,有效地解决能量供求在空间和时间上不匹配的矛盾。这类材料广泛应用于具有间断性或不稳定性的热管理系统,如航空大功率组件热管理、太阳能利用、电力的“移峰填谷”、工业废热余热的回收利用、周期性间歇式工作电子器件的散热、民用建筑采暖及空调的节能等热管理。美国NASALewis研究中心利用高温相变材料成功地实现了世界上第一套空间太阳能热动力发电系统2KW电力输出,标志这一重要的空间电力技术进入了新的阶段。
相变储能材料具有储能密度大,吸热和释热时保持恒温的优点。然而,传统的无机相变储能材料需要解决封装和腐蚀性问题,且受封装限制利用范围较小。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种便于封装及使用,且不会出现分层而导致材料失效的粉体相变储能材料及其制备方法。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现:一种粉体相变储能材料,其特征在于,包括载体和吸附在所述载体上的无机相变储能材料;所述的无机相变储能材料由储能材料、成核剂、改性剂和水配制而成,各组分的重量份含量为:
所述的载体为白炭黑或者硅胶粉。
白炭黑是白色粉末状X-射线无定形硅酸和硅酸盐产品的总称,主要是指沉淀二氧化硅、气相二氧化硅和超细二氧化硅凝胶,也包括粉末状合成硅酸铝和硅酸钙等。白炭黑是多孔性物质,其组成可用SiO2·nH2O表示,其中nH2O是以表面羟基的形式存在。能溶于苛性碱和氢氟酸,不溶于水、溶剂和酸(氢氟酸除外)。耐高温、不燃、无味、无嗅、具有很好的电绝缘性。
硅胶粉具有优良的吸附性能,对性质、结构相似乃至同分异构体都有理想的分离功能;在原料生产过程中,严格控制了酸泡和老化得时间,并且采取高温煅烧技术,所以硅胶粉具有刚性的骨架结构,机械强度高,可以耐受30MPa以内的压力。硅胶粉具有良好的热稳定性和化学稳定性能,从多组分溶液中有选择地吸附提纯同分异构体组分。
因此本发明选用白炭黑或者硅胶粉作为载体可以成功地将本发明配方储能材料均匀地吸附到体系中,在保证了材料的稳定性和可逆性能的同时,材料在常温下为粉体状态,使用普通的塑料或金属容器都可以装载,不会对装载的容器产生腐蚀等问题,运输使用都方便,既解决了材料的封装问题,又解决了材料因长期循环产生的相分离现象。
所述的储能材料为无机盐,该无机盐包括无水氯化钙、硫酸钠和醋酸钠。
所述的成核剂为锶盐和钡盐。
所述的改性剂为氯化铵或者氯化钠,其用量优选5-10重量份。
一种粉体相变储能材料的制备方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:分别称量储能材料、成核剂、改性剂和水,搅拌混合均匀后,加入载体,再次混合搅拌均匀,前后两次搅拌之间间隔时间不超过10min。
与现有技术相比,本发明粉体相变储能材料以白炭黑或者硅胶粉为载体,其具有较大的比表面积从而通过毛细管力吸附无机相变储能材料制备得到粉体相变储能材料。这种粉体相变储能材料,相对于传统的相变储能材料,便于封装及使用,且不会出现分层而导致材料失效。
附图说明
图1为本发明方法的流程图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
实施例1
称取4.8kg无水氯化钙、0.1kg氯化锶、4.73kg去离子水,搅拌均匀后加入2kg白炭黑再次搅拌,装入自封袋中,在50℃烘箱中烘烤1-2h即制备出粉体相变储能材料F1。
实施例2
称取4.8kg无水氯化钙、0.1kg氯化锶、4.73kg去离子水,搅拌均匀后加入2kg硅胶粉再次搅拌,装入自封袋中,在50℃烘箱中烘烤1-2h即制备出粉体相变储能材料F2。
实施例3
称取4.8kg无水氯化钙、0.1kg氯化锶、0.2kg氯化铵,4.73kg去离子水,搅拌均匀后加入2kg硅胶粉再次搅拌,装入自封袋中,在50℃烘箱中烘烤1-2h即制备出粉体相变储能材料F3。
实施例4
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