[发明专利]一种类水滑石的新用途

说明书

本发明公开了一种类水滑石的新用途，属于相变储能材料技术领域。本发明类水滑石作为相变储能材料载体的应用，类水滑石化学式为其中M²⁺为二价阳离子，M³⁺为三价阳离子，A^n‑为层间阴离子，x为每摩尔类水滑石中三价阳离子M³⁺的摩尔分数，m为每摩尔类水滑石中层间结晶水的摩尔数；二价金属离子M²⁺为Mg²⁺、Cu²⁺、Ca²⁺或Mn²⁺；三价金属离子M³⁺为A1³⁺、Cr³⁺、Co³⁺或Fe³⁺；阴离子A^n‑为SO₄^2‑。类水滑石作为相变储能材料的载体，类水滑石的插层组装使层间具有丰富的阻燃性物种和结晶水，在受热燃烧时，释放阻燃性气体起到隔绝氧气和降低材料表面温度的作用，达到阻燃的效果。

技术领域

本发明涉及一种类水滑石的新用途，属于相变储能材料技术领域。

背景技术

相变储能材料是指在一定的温度范围内，利用材料本身结构变化或相态变化，向环境自动释放或吸收热量，从而达到控制环境温度的一类物质。具体相变过程为：当环境温度低于相变温度，材料释放储存的热量，以提高环境温度；当环境温度高于相变温度，材料吸收并储存热量，以降低环境温度。

相变储能材料分为固-固和固-液两种。固-固相变储能材料主要有多元醇类、高分子类和无机盐类。固-液相变储能材料主要有无机类：如结晶水合盐、熔融盐等系列材料；有机类：如高级脂肪烃类、脂肪酸类等系列材料，但这类材料存在过冷和沉淀现象，所以要添加增稠剂和成核剂。

具有相变功能的材料一般很难直接实际应用，多数情况下需要将其封装、共混、或者改性之后才可以加应用。常见的方法是将相变材料与主体材料相混合，以主体材料作为载体，将相变材料与某种支撑材料共混，借助物理作用，使二者之间比较牢固地结合在一起，制备成定形相变材料或者形状稳定的相变材料。例如采用石蜡作为相变储能介质，该介质均为非可再生材料，由于相变材料相变过程中的状态及体积变化，使用过程中需要封装或吸附在载体材料中；采用陶粒作为吸附载体，采用陶瓷基作为高温相变材料的载体，采用石墨作为载体；以石蜡为相变材料，膨胀石墨为支撑结构，利用膨胀石墨为载体和多孔特性制备出不同的复合材料；不同孔隙结构的炭材料作为石蜡相变储能材料强化传热载体；以膨胀石墨为载体吸附不同配比的有机脂肪酸在将制备好的材料外包覆一层复合涂饰剂；这些材料在制备过程中存在使用寿命结束后环境污染问题，同时储能介质易从基体材料中析出问题，重要的是阻燃性能相对较低，限制其应用范围。

发明内容