[发明专利]一种高导热快响应相变储能复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种高导热快响应相变储能复合材料，其特征在于：所述的复合材料以高导热高定向石墨烯网络结构为骨架，浸渍有机相变材料构成。

2.一种权利要求1所述的高导热快响应相变储能复合材料的制备方法，其特征在于：所述的方法包括以下制备步骤：

步骤一：高导热高定向石墨烯网络结构的制备及密度或孔隙率调控；

步骤二：浸渍有机相变材料。

3.根据权利要求2所述的一种高导热快响应相变储能复合材料的制备方法，其特征在于：所述的步骤一，为以下两种方式中的一种：

方式一：定向冷冻干燥法

（1）不同浓度氧化石墨烯溶液的制备：取5 mg/mL的氧化石墨烯水溶液于离心管中，通过离心机进行离心后，取走上层清液，经过不同次数的多次离心之后获得8~25mg/mL的氧化石墨稀水溶液，之后进行搅拌2h，超声震荡1h；

（2）采用冷冻干燥的方法制备氧化石墨烯网络结构：以氧化石墨烯水溶液为原材料，将氧化石墨烯水溶液倒入模具中，进行定向冷冻，脱模后得到含氧化石墨烯的冰块，然后将样品放入冷冻干燥机中，7~10天后取出，得到氧化石墨烯网络结构；

（3）高定向氧化石墨烯网络结构的还原：采用水合肼为还原剂，对氧化石墨烯网络结构进行还原：把水合肼放入密封罐的底部，然后上面放入支架，把氧化石墨烯网络结构放在支架上，密封罐密封；之后把密封罐放入80~100°C的烘箱中，24小时后取出，得到石墨烯网络结构；

（4）高温热处理：将上述（3）得到的石墨烯网络结构放在高温烧结炉中，进行高温热处理；热处理工艺为：温度为2000~3000℃，保温时间为30~120min，自然降温至室温；

（5）将上述制备的石墨烯网络结构放入模具中，利用液压机给样品施压；

方式二：石墨烯粉直接冷压成型

（1）将石墨烯粉放入模具中，给样品施加0.1MPa~1MPa压力，保压时间为1~20min，得到高定向石墨烯网络结构；

（2）高温处理：将上述得到的高定向石墨烯网络结构进行高温热处理，热处理工艺为：温度为1000~3000℃，保温时间为30~120min，自然降温至室温。

4.根据权利要求2所述的一种高导热快响应相变储能复合材料的制备方法，其特征在于：所述的步骤二，为以下两种方式中的一种：

方式一：普通浸渍：将高定向石墨烯网络结构浸泡在熔化后的有机相变材料中，在温度为70~100℃的干燥箱中，浸泡时间为30 min~24 h，浸泡后即得到以三维石墨烯网络结构为骨架的相变储能复合材料；

方式二：真空浸渍：将高定向石墨烯网络结构放入熔化的有机相变材料中，再放入70~100℃的真空干燥箱中，采用抽真空的方法抽除高定向石墨烯网络结构内的空气，真空压强高于80kPa，每次保压3~4min后去掉真空，反复几次，直至石墨烯网络结构完全浸没于有机相变材料中，取出清洁其表面。

5.根据权利要求3所述的一种高导热快响应相变储能复合材料的制备方法，其特征在于：方式一（5）中，所述的液压机压力为0.1~1MPa，保压时间为1~20min。

6.根据权利要求3所述的一种高导热快响应相变储能复合材料的制备方法，其特征在于：方式一（2）中，所述的定向冷冻采用电制冷、液氮制冷或其他制冷方式。

7.根据权利要求4所述的一种高导热快响应相变储能复合材料的制备方法，其特征在于：方式一及方式二中，所述的有机相变材料为单一相变材料或多种相变材料组成的复合相变材料。