[发明专利]一种冰温定型纳米流体复合凝胶相变材料及其制备方法

权利要求书

1.一种冰温定型纳米流体复合凝胶相变材料，其特征在于：由二氧化硅纳米流体和凝胶助剂复合而成，所述二氧化硅纳米流体占质量百分数为94%~97%，凝胶助剂占质量百分数为3%~6%。

2.一种如权利要求1所述的冰温定型纳米流体复合凝胶相变材料的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：

（1）二氧化硅微球在碱性溶液中溶解、分散、稀释和搅拌制成初始纳米流体备用，平衡后初始纳米流体中SiO₂纳米颗粒粒径范围为30~80nm；

（2）将经过步骤（1）获得的初始纳米流体与水按照质量比1:（10~12）的比例稀释后形成稀释纳米流体；

（3）取经过步骤（2）获得的质量份数为100~110份的稀释纳米流体，其中加入凝胶助剂混合均匀并经过超声分散后形成混合溶液；所述凝胶助剂包括0.2~0.4份的羧甲基纤维素钠、0.4~0.6份成核剂和0.5~0.7份导热增强剂；

（4）将质量份数为0.2~0.4份界面调节剂加入经过步骤（3）形成的混合溶液中，搅拌均匀后加入0.5~1.5份甲酸，继续搅拌，最后加入2~4份氯化钠，在室温条件下陈化8~24h后形成冰温定型纳米流体复合凝胶相变材料。

3.如权利要求2所述的一种冰温定型纳米流体复合凝胶相变材料的制备方法，其特征在于：所述步骤（1）中二氧化硅微球的粒径为200~400nm。

4.如权利要求2所述的一种冰温定型纳米流体复合凝胶相变材料的制备方法，其特征在于：所述步骤（1）中二氧化硅微球和碱性溶液在120~140℃的密封容器中以500~1000rpm的转速搅拌120~180min后冷却至室温形成初始纳米流体。

5.如权利要求2所述的一种冰温定型纳米流体复合凝胶相变材料的制备方法，其特征在于：所述步骤（1）中碱性溶液由氢氧化钠和去离子水构成；所述初始纳米流体包括以下按质量百分数计的成分：SiO₂纳米颗粒25~35%、氢氧化钠8~14%和去离子水53~67%。

6.如权利要求2所述的一种冰温定型纳米流体复合凝胶相变材料的制备方法，其特征在于：所述步骤（1）中二氧化硅微球溶解分散后，在所述初始纳米流体中形成以SiO₂纳米颗粒为核，水玻璃状Na₂O(SiO₂)_x•yH₂O为分散液的反应产物，分散液式中x=2~3，y=11~14。

7.如权利要求2所述的一种冰温定型纳米流体复合凝胶相变材料的制备方法，其特征在于：所述成核剂为滑石粉。

8.如权利要求2所述的一种冰温定型纳米流体复合凝胶相变材料的制备方法，其特征在于：所述导热增强剂为六方氮化硼粉末。

9.如权利要求2所述的一种冰温定型纳米流体复合凝胶相变材料的制备方法，其特征在于：所述界面调节剂为三甲氧基丙基硅烷。

10.如权利要求9所述的一种冰温定型纳米流体复合凝胶相变材料的制备方法，其特征在于：将经过所述步骤（3）制得的混合溶液进行装填，装填后混合溶液经过所述步骤（4）最终陈化定型。