[发明专利]一种十六醇复合相变储热材料的制备方法

说明书

本发明提供了一种十六醇复合相变储热材料的制备方法，属于材料技术领域。该方法包括如下步骤：(1)将3～6份氯化镁加入到100份液态十六醇中溶解，冷却得到固体氯化镁/十六醇混合物；(2)将摩尔比为步骤(1)中所述氯化镁两倍的氢氧化钠加入到100份十六醇中溶解，得到氢氧化钠的十六醇溶液；(3)将步骤(1)得到的固体加入到步骤(2)的溶液中，于密闭环境中反应后静置冷却成固体，即得目标产物。该方法通过在十六醇体系中直接中和反应生成超细氢氧化镁颗粒的方法使高导热氢氧化镁颗粒均匀分布于十六醇中。本发明储热材料具有相变潜热稳定、热导率高、不分层、热循环稳定性好和制备成本低的优点，易于其在储热领域中的应用。

技术领域

本发明属于材料技术领域，具体涉及一种十六醇复合相变储热材料的制备方法。

背景技术

相变储能材料可以通过自身相变时形成的能量差来储存和释放热量，在热能储存、建筑节能、工业余热回收、恒温环境控制调节等领域有着广阔的应用前景。十六醇有机相变储能材料具有相变潜热高、无毒等优点，然而十六醇较低的热导率0.2638W·m^-1·K^-1限制了其在储能材料方面的应用。

为提高十六醇相变的热导率，人们常用的方法是将高导热的超细粉体通过机械搅拌的方式掺入十六醇中。该方法的问题之一在于：由于加入超细粉在密度和表面极性差异过大而导致使用过程中会出现分层现象，从而导致材料热导率下降。为解决上述问题，人们使用的常规方法是通过表面活性剂改性超细粉然后加入十六醇，但是发现不能从根本上解决上述问题。产品经过多次热循环后还是会分层。也有人通过加入膨胀石墨等碳微粉来改善有机相变储热材料，但是由于碳材料成本较高，同时添加过多后还会大幅度降低混合体系流动性，因而应用也受到限制。

发明内容

本发明的目的就是针对现有技术的不足，提出一种导热性好的低成本十六醇复合相变储热材料的制备方法，以期通过在十六醇体系中直接生成高导热超细粉体，来控制形成粉体的大小和提高粉体在体系中的热循环稳定性，同时达到提高体系热导率和体系多次循环不分层的目的。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种十六醇复合相变储热材料的制备方法，具体包括如下步骤：

(1)80℃和搅拌条件下，以质量计，将3～6份的氯化镁加入到100份的液态十六醇中溶解，冷却得到固体氯化镁/十六醇混合物；

(2)80℃和搅拌条件下，将摩尔比为步骤(1)中所述氯化镁两倍的氢氧化钠加入到100份的十六醇中溶解，得到氢氧化钠的十六醇溶液；

(3)80℃和搅拌条件下，将步骤(1)得到的固体加入到步骤(2)的溶液中，于密闭环境中反应7～9小时后静置冷却成固体，即得所述的十六醇复合相变储热材料。

进一步的，所述步骤(1)中的氯化镁为无水氯化镁。

与现有技术相比，本发明具有以下技术效果：

1、得到的十六醇复合相变储热材料对十六醇相变潜热和液态时流动性影响不大的情况下，使材料的热导率提升到原来的1倍以上；同时在热循环500次以后上述性能(潜热、热导率)保持稳定。

2、体系中直接生成的氢氧化镁超细颗粒使产品十六醇复合相变储热材料的热导率和热循环稳定性得到明显提升。

3、相对于现有十六醇相变储热材料，本产品具有热导率高、热循环稳定性好和成本低的优点。

本发明技术方案能够得到上述效果的原因在于：

1)十六醇体系较普通的水体系粘度大、电离程度低，使得氯化镁和氢氧化钠在其中的反应速度被极大减缓，有利于得到超细粒径的无定形氢氧化镁颗粒。