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可用铝封装的四元十二水磷酸氢二钠基相变蓄热材料制造技术

技术编号:19477606 阅读:31 留言:0更新日期:2018-11-17 08:50
本发明专利技术公开了一种可用铝封装的四元十二水磷酸氢二钠基相变蓄热材料,各组分及其质量百分含量为:Na2HPO4•12H2O 75%~95%;Na2SO4•10H2O 3%~22%;Na2SiO3·9H2O 1%~4%;Na2CrO4•4H2O 1%~3%,上述复合材料还可含有水,其中复合材料与水的质量比为1:(1~1.3)。本发明专利技术涉及热能利用中相变蓄热材料、强化导热和降低过冷度,特别是实现了Na2HPO4•12H2O基相变蓄热材料过冷度的控制,拓宽了其使用范围,提高了使用的稳定性。

【技术实现步骤摘要】
可用铝封装的四元十二水磷酸氢二钠基相变蓄热材料
本专利技术涉及一种可用铝封装的四元十二水磷酸氢二钠基相变蓄热材料。
技术介绍
无机盐相变材料属于固-液相变材料,发生相转变时呈现液态,因此需要用容器盛装,而容器材料的选择也是无机盐类相变材料在应用时要考虑的一个重要问题。常见的容器材料有金属、塑料、复合膜等。无机水合盐类相变材料应用中的主要问题之一就是其腐蚀性,大部分低温水合盐类蓄热材料会对金属及合金封装材料产生强烈的腐蚀。当容器材料与相变材料发生腐蚀时,易造成材料泄漏从而污染环境、危害健康,当容器被腐蚀就会减小其寿命,威胁其安全使用。因此无机水合盐相变材料与封装材料之间的相容性研究十分必要。由于金属具有良好的导热性能,用作相变蓄热材料的封装材料具有一定的优势。最常用到的金属封装材料有铝合金、铜合金、铁、不锈钢等。Na2HPO4•12H2O对铝有很强的腐蚀,难以采用铝对其封装。采用复合的办法降低Na2HPO4·12H2O相变蓄热材料对铝的腐蚀性,并使其达到工业标准,是拓宽Na2HPO4•12H2O相变蓄热材料应用范围并提高其使用安全性的重要途径。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供可以进行铝封装的四元Na2HPO4•12H2O的相变蓄热复合材料及其制备方法。本专利技术具体
技术实现思路
如下:可用铝封装的四元十二水磷酸氢二钠基相变蓄热材料,各组分及其质量百分含量为:Na2HPO4•12H2O75%~95%;Na2SO4•10H2O3%~22%;Na2SiO3·9H2O1%~4%;Na2CrO4•4H2O1%~3%。上述复合材料还含有水,其中复合材料与水的质量比为1:(1~1.3)。上述可用铝封装的四元十二水磷酸氢二钠基相变蓄热材料的制备方法:将Na2HPO4•12H2O、Na2SO4•10H2O、Na2SiO3·9H2O和Na2CrO4•4H2O混合后在70℃保温至水合盐完全融化,然后置入20℃度进行冷却,得到四元Na2HPO4•12H2O基相变蓄热复合材料。上述四元十二水磷酸氢二钠基相变蓄热材料的制备方法:将Na2HPO4•12H2O、Na2SO4•10H2O、Na2SiO3·9H2O和Na2CrO4•4H2O加至水中混合,在70℃保温至水合盐完全融化,然后置入20℃度进行冷却,得到四元Na2HPO4•12H2O基相变蓄热复合材料。本专利技术涉及热能利用中相变蓄热材料、强化导热和降低过冷度,特别是实现了Na2HPO4•12H2O基相变蓄热材料过冷度的控制,拓宽了其使用范围,提高了使用的稳定性。附图说明图1低过冷度三元Na2HPO4·12H2O基复合蓄热材料制备方法。具体实施方式如图1中a和b为两种制备方法。在图1a中,根据设定的化学组成,将无机水合盐化学药品置入封闭的坩埚(容器)里进行共同加热融化,然后经过冷却得到复合材料;在图1b中,根据设定的化学组成,将无水无机盐化学药品置入封闭的容器(或坩埚)里,再按照水合盐的化学计量推算出水的用量,将化学计量的水加入到容器中,物料溶化后加热融化,然后经过冷却得到复合材料。实施例1将95%的Na2HPO4·12H2O、3%的Na2SO4·10H2O、1%的Na2SiO3·9H2O,1%的Na2CrO4·4H2O,共同加入到容器中,并将容器密封置入70℃的恒温水浴中,40分钟后容器内水合盐完全融化,然后置入20℃度的恒温水浴中冷却,得到四元Na2HPO4•12H2O基相变蓄热复合材料。该材料对铝的腐蚀速率为0.03mm/a,金属铝耐蚀可用。实施例2将89%的Na2HPO4·12H2O、7%的Na2SO4·10H2O、2%的Na2SiO3·9H2O,2%的Na2CrO4·4H2O,共同加入到容器中,并将容器密封置入70℃的恒温水浴中,43分钟后容器内水合盐完全融化,然后置入20℃度的恒温水浴中冷却,得到四元Na2HPO4•12H2O基相变蓄热复合材料。该材料对铝的腐蚀速率为0.02mm/a,金属铝耐蚀可用。实施例3将85%的Na2HPO4·12H2O、10%的Na2SO4·10H2O、1%的Na2SiO3·9H2O,4%的Na2CrO4·4H2O,共同加入到容器中,并将容器密封置入70℃的恒温水浴中,43分钟后容器内水合盐完全融化,然后置入20℃度的恒温水浴中冷却,得到四元Na2HPO4•12H2O基相变蓄热复合材料。该材料对铝的腐蚀速率为0.04mm/a,金属铝耐蚀可用。实施例4将75%的Na2HPO4·12H2O、21%的Na2SO4·10H2O、2%的Na2SiO3·9H2O,2%的Na2CrO4·4H2O,共同加入到容器中,并将容器密封置入70℃的恒温水浴中,45分钟后容器内水合盐完全融化,然后置入20℃度的恒温水浴中冷却,得到四元Na2HPO4•12H2O基相变蓄热复合材料。该材料对铝的腐蚀速率为0.02mm/a,金属铝耐蚀可用。实施例5将90%的Na2HPO4·12H2O、3%的Na2SO4·10H2O、4%的Na2SiO3·9H2O,3%的Na2CrO4·4H2O,共同加入到容器中,并将容器密封置入70℃的恒温水浴中,43分钟后容器内水合盐完全融化,然后置入20℃度的恒温水浴中冷却,得到四元Na2HPO4•12H2O基相变蓄热复合材料。该材料对铝的腐蚀速率为0.04mm/a,金属铝耐蚀可用。实施例6将38.00%的无水Na2HPO4、1.32%的无水Na2SO4、0.43%的无水Na2SiO3,0.69%的无水Na2CrO4,以及59.56%的水共同加入到容器中,并将容器密封置入70℃的恒温水浴中,45分钟后容器内物料完全融化,然后置入20℃度的恒温水浴中冷却,得到四元Na2HPO4•12H2O基相变蓄热复合材料。该材料对铝的腐蚀速率为0.03mm/a,金属铝耐蚀可用。实施例7将36.00%的无水Na2HPO4、3.09%的无水Na2SO4、0.87%的无水Na2SiO3,1.38%的无水Na2CrO4,以及58.66%的水共同加入到容器中,并将容器密封置入70℃的恒温水浴中,46分钟后容器内物料完全融化,然后置入20℃度的恒温水浴中冷却,得到四元Na2HPO4•12H2O基相变蓄热复合材料。该材料对铝的腐蚀速率为0.04mm/a,金属铝耐蚀可用。实施例8将34.00%的无水Na2HPO4、4.41%的无水Na2SO4、0.43%的无水Na2SiO3,2.80%的无水Na2CrO4,以及58.36%的水共同加入到容器中,并将容器密封置入70℃的恒温水浴中,44分钟后容器内物料完全融化,然后置入20℃度的恒温水浴中冷却,得到四元Na2HPO4•12H2O基相变蓄热复合材料。该材料对铝的腐蚀速率为0.04mm/a,金属铝耐蚀可用。实施例9将30.00%的无水Na2HPO4、9.26%的无水Na2SO4、0.86%的无水Na2SiO3,1.37%的无水Na2CrO4,以及58.51%的水共同加入到容器中,并将容器密封置入70℃的恒温水浴中,41分钟后容器内物料完全融化,然后置入20℃度的恒温水浴中冷却,得到四元Na2HPO4•12H2O基相变蓄热复合材料。该材料对铝的腐蚀速率为0.02mm/a,金属铝耐蚀可用。实施例10将36.00%的无水Na2HPO4、1.32%的无水本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.可用铝封装的四元十二水磷酸氢二钠基相变蓄热复合材料,其特征在于各组分及其质量百分含量为:Na2HPO4•12H2O 75% ~ 95%;Na2SO4•10H2O 3% ~ 22%;Na2SiO3·9H2O 1% ~ 4%;Na2CrO4•4H2O 1%~3%。

【技术特征摘要】
1.可用铝封装的四元十二水磷酸氢二钠基相变蓄热复合材料,其特征在于各组分及其质量百分含量为:Na2HPO4•12H2O75%~95%;Na2SO4•10H2O3%~22%;Na2SiO3·9H2O1%~4%;Na2CrO4•4H2O1%~3%。2.根据权利要求1所述的可用铝封装的四元十二水磷酸氢二钠基相变蓄热复合材料,其特征在于:复合材料还含有水,其中复合材料与水的质量比为1:(1~1.3)。3.权利要求1所述可用铝封装的四元十二水磷酸氢二钠基相变蓄热复合材料的制备方法,其特征在于:将Na2HPO4•12H2O...

【专利技术属性】
技术研发人员:郑茂盛谢超超柳佳靳浩滕海鹏魏利平
申请(专利权)人:西北大学
类型:发明
国别省市:陕西,61

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