一種高導(dǎo)熱無(wú)機(jī)相變儲(chǔ)能材料的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及儲(chǔ)能材料【技術(shù)領(lǐng)域】，具體地說(shuō)是一種高導(dǎo)熱無(wú)機(jī)相變儲(chǔ)能材料，其各組成成份及質(zhì)量百分比含量為：儲(chǔ)能材料80-99.4％、成核劑0.25-10％、改性劑0.1-15％、水0.1-15％、導(dǎo)熱增強(qiáng)材料0.15-19％，其中，儲(chǔ)能材料為結(jié)晶水合鹽，成核劑為碳酸鹽或硼酸鹽，改性劑為聚丙烯酸乳液或增稠粉，所述導(dǎo)熱增強(qiáng)材料為石墨、碳粉、銅粉、碳纖維、碳化硅粉中的一種或者幾種的混合物；本發(fā)明同現(xiàn)有技術(shù)相比，具有穩(wěn)定性高、不易出現(xiàn)過(guò)冷現(xiàn)象、潛熱能量高、導(dǎo)熱系數(shù)大等優(yōu)點(diǎn)，依本發(fā)明通過(guò)選擇適合的改性劑及其比例，能夠成功的將導(dǎo)熱增強(qiáng)材料及其成核劑材料均勻的分散到體系中，既解決了材料因長(zhǎng)期循環(huán)產(chǎn)生的相分離現(xiàn)象，又進(jìn)一步提高了材料的導(dǎo)熱性能，值得推廣應(yīng)用。
【專利說(shuō)明】一種高導(dǎo)熱無(wú)機(jī)相變儲(chǔ)能材料
[【技術(shù)領(lǐng)域】]
[0001] 本發(fā)明涉及儲(chǔ)能材料【技術(shù)領(lǐng)域】，具體地說(shuō)是一種高導(dǎo)熱無(wú)機(jī)相變儲(chǔ)能材料。
[【背景技術(shù)】]
[0002] 能量?jī)?chǔ)存的研究是能源安全和可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略性課題，其中熱量的儲(chǔ)存和應(yīng)用 與國(guó)際民生息息相關(guān)。儲(chǔ)能技術(shù)，特別是相變儲(chǔ)能技術(shù)是合理有效利用現(xiàn)有能源、優(yōu)化使用 可再生能源和提高能源利用效率的重要技術(shù)，是近20年來(lái)世界節(jié)能領(lǐng)域一個(gè)非?；钴S的 研究方向。
[0003] 利用材料的相變來(lái)儲(chǔ)存能量，實(shí)現(xiàn)能量的儲(chǔ)存和利用，是緩解能量供求雙方在時(shí) 間、強(qiáng)度及地點(diǎn)上不匹配的有效方式。即利用相變時(shí)吸熱或放熱來(lái)進(jìn)行能量的存儲(chǔ)和釋放， 具有儲(chǔ)能密度高、溫度恒定等優(yōu)點(diǎn)，已成為最有發(fā)展前途的儲(chǔ)熱材料。因此，研究和開(kāi)發(fā)高 性能的相變材料，也備受?chē)?guó)內(nèi)外企業(yè)以及相關(guān)研究機(jī)構(gòu)的青睞。相變儲(chǔ)能材料一般可分為 無(wú)機(jī)相變儲(chǔ)能材料、有機(jī)相變儲(chǔ)能材料、復(fù)合相變儲(chǔ)能材料和金屬相變儲(chǔ)能材料，其中，無(wú) 機(jī)相變儲(chǔ)能材料常見(jiàn)的無(wú)機(jī)鹽水合物、堿水合物、活性白土及礦棉等。
[0004] 其中，無(wú)機(jī)鹽水合物的通式為ΑΒ ·ηΗ20,其具有熔點(diǎn)固定，相變熱AHf (約254kJ/ kg)、導(dǎo)熱系數(shù)（約0· 5W/m · °C )以及體積儲(chǔ)能密度（約350MJ/L)大等優(yōu)點(diǎn)，且由于成本 低、制備簡(jiǎn)單，因而有良好的應(yīng)用前景；其儲(chǔ)能過(guò)程主要是升溫時(shí)結(jié)晶水脫出，無(wú)機(jī)鹽熔解 而吸熱；降溫時(shí)發(fā)生逆過(guò)程，吸收結(jié)晶水而放熱。這類相變材料主要包括堿及堿土金屬的鹵 化物、硝酸鹽、磷酸鹽、碳酸鹽等，如Na2HP04 · 12H20作為低成本、高儲(chǔ)能性能的商用相變材 料，其相變溫度為35. 4°C，相變潛熱為266kJ/kg，但上述無(wú)機(jī)鹽水合物材料易出現(xiàn)過(guò)冷和 相分離現(xiàn)象，導(dǎo)致材料析出，降低循環(huán)壽命，嚴(yán)重制約實(shí)際應(yīng)用。同時(shí)，由于相變材料自身導(dǎo) 熱系數(shù)偏低，在實(shí)際應(yīng)用中對(duì)產(chǎn)品換熱設(shè)及提出了更高的要求。
[0005] 基于此，若能提供一種穩(wěn)定的無(wú)機(jī)類高導(dǎo)熱相變儲(chǔ)能材料，實(shí)現(xiàn)將能量以熱能的 形式儲(chǔ)存起來(lái)，以供需要時(shí)使用，最終解決熱能供給-需求失衡的問(wèn)題，將具有巨大的應(yīng)用 價(jià)值。
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【發(fā)明內(nèi)容】
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[0006] 本發(fā)明的目的就是要解決上述的不足而提供一種高導(dǎo)熱無(wú)機(jī)相變儲(chǔ)能材料，具有 穩(wěn)定性高、不易出現(xiàn)過(guò)冷現(xiàn)象、潛熱能量高、導(dǎo)熱系數(shù)大等優(yōu)點(diǎn)，解決了材料因長(zhǎng)期循環(huán)產(chǎn) 生的相分離現(xiàn)象，進(jìn)一步提高了材料的導(dǎo)熱性能。
[0007] 為實(shí)現(xiàn)上述目的設(shè)計(jì)一種高導(dǎo)熱無(wú)機(jī)相變儲(chǔ)能材料，各組成成份及質(zhì)量百分比含 量如下：
[0008]
【權(quán)利要求】
4. 根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的儲(chǔ)能材料，其特征在于：所述儲(chǔ)能材料為結(jié)晶水合鹽。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的儲(chǔ)能材料，其特征在于：所述結(jié)晶水合鹽為十二水磷酸氫鈉、 十二水硫酸鈉、三水醋酸鈉、八水氫氧化鋇、五水硫代硫酸鈉、六水氯化鈣、七水硫酸鎂、十 水碳酸鈉中的一種或者幾種的混合物。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的儲(chǔ)能材料，其特征在于：所述成核劑為碳酸鹽或硼酸 鹽。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的儲(chǔ)能材料，其特征在于：所述碳酸鹽為碳酸鈣、碳酸鋇、碳酸 鍶、碳酸鎂中的一種或者幾種的混合物，所述硼酸鹽為硼砂。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的儲(chǔ)能材料，其特征在于：所述改性劑為聚丙烯酸乳液 或增稠粉。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的儲(chǔ)能材料，其特征在于：所述增稠粉為稠度增倍劑、即溶全透 明增稠粉、速溶耐酸堿透明增稠粉、全透明增稠粉、半透明增稠粉中的一種或者幾種的混合 物。
10.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的儲(chǔ)能材料，其特征在于：所述導(dǎo)熱增強(qiáng)材料為石墨、 碳粉、銅粉、碳纖維、碳化硅粉中的一種或者幾種的混合物。
【文檔編號(hào)】C09K5/06GK104087254SQ201410363238
【公開(kāi)日】2014年10月8日 申請(qǐng)日期:2014年7月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月29日
【發(fā)明者】劉碩, 劉承梅, 王長(zhǎng)君 申請(qǐng)人:江蘇啟能新能源材料有限公司