[发明专利]相变材料及其生产方法

说明书

一种用于生产形状稳定的相变材料的方法包括：冷冻固体和溶剂的浆料以提供冷冻的浆料，将所述冷冻的浆料暴露于引起所述冷冻的溶剂升华的条件以除去溶剂并提供其中具有空位的主体，烧结所述主体以提供支架，并且将熔融的相变材料添加到所述支架中以提供所述形状稳定的相变材料。当研磨时，相同的支架充当相变成核助剂。

技术领域

本披露涉及用于例如绝缘、热能储存、或热管理的相变材料。

发明背景

当相变材料发生相变时，相变材料以热的形式吸收或释放能量。结果，这些材料适合于储存和释放热能。此类材料可以用于各种各样的应用中，例如用于绝缘或热能储存，或者用于热管理，例如在电子应用中。

相变材料的缺点是此类材料的包装或封装昂贵。尽管此类材料的潜在应用是广泛的，但是相变材料的使用受到成本的限制。相变材料还具有低热导率的缺点。低的热导率限制了热量可以被带入或带出相变材料的速率。

对相变材料的封装和热导率的改进是希望的。

发明概述

根据本发明的一个方面，一种用于生产形状稳定的相变材料的方法包括：冷冻固体和溶剂的浆料以提供冷冻的浆料，将所述冷冻的浆料暴露于引起所述冷冻浆料溶剂升华的条件以提供其中具有空位的主体，烧结所述主体以提供支架，并且将熔融的相变材料添加到所述支架中以提供所述形状稳定的相变材料。

可以将冷冻的浆料冷冻干燥以引起所述冷冻的溶剂升华。

可以在冷冻之前将粘合剂添加到浆料中。所使用的溶剂可以是水。

定向进行冷冻，例如通过将所述浆料倒入模具中并将所述模具放置在冷板上以在冷冻期间提供温度梯度。

所述主体可以包括陶瓷、碳、金属或它们的组合。

所述浆料包括粘合剂、表面活性剂、分散剂、冰点降低剂、和结构改性剂中的一种或多种。

任选地，将支架的表面功能化或活化。

可以在添加熔融的相变材料的同时加热支架，使得当将所述熔融的相变材料添加到所述支架中时，所述支架的温度大于所述相变材料的熔点。

任选地，通过将熔融的相变材料的液滴添加到支架中，将所述熔融的相变材料添加到所述支架中以提供所述形状稳定的相变材料。可以例如在大气压下添加相变材料，直到支架饱和。

根据另一方面，一种形状稳定的相变材料包括支架，所述支架包括大体上规则的固体结构，所述结构包括在其中具有相变材料的空位。

任选地，将支架研磨并直接添加到相变材料中。

附图

现在将参考附图和以下描述，通过举例来描述本发明的实施例，其中：

图1是说明根据实施例用于生产形状稳定的相变材料的方法的简化流程图；

图2是在生产图1的形状稳定的相变材料的方法中冷冻的示意图；

图3A至图3E是生产图1的形状稳定的相变材料的方法中的材料的图；并且

图4是说明根据另一个实施例用于生产相变材料的方法的简化流程图。

具体实施方式

为了说明的简明和清楚起见，可能在图中重复参考号以指示相对应或类似的元件。阐述了许多细节以提供对本文描述的实例的理解。所述实例可以在没有这些细节的情况下实践。在其他情况下，未详细描述熟知方法、程序以及部件以免妨碍对所描述的实例的理解。所述描述不应被认为限制本文描述的实例的范围。