一种相变蓄热材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种相变蓄热材料及其制备方法，本发明专利技术涉及的相变蓄热材料是一种无机水合盐复合相变蓄热材料，该蓄热材料的组成成分至少包括三水合醋酸钠、十二水磷酸三钠和聚丙烯酰胺。本发明专利技术的相变蓄热材料通过添加剂改性后，复合材料具有较小的过冷度，相变潜热大，稳定性高，消除了相分离现象，且制备过程简单，便于封装和生产。

Phase change thermal storage material and preparation method thereof

The invention discloses a phase change heat storage material and a preparation method thereof. The phase change heat storage material of the invention is an inorganic hydrate compound phase change heat storage material. The composition of the heat storage material includes at least sodium acetate trihydrate, trisodium phosphate dodecahydrate and polyacrylamide. After the phase change heat storage material is modified by additives, the composite material has small supercooling degree, large latent heat of phase change, high stability, eliminating phase separation phenomenon, simple preparation process, and is convenient for packaging and production.

【技术实现步骤摘要】
一种相变蓄热材料及其制备方法
本专利技术涉及蓄热材料领域，尤其是涉及一种相变蓄热材料及其制备方法。
技术介绍
蓄热技术是提高能源利用效率和保护环境的重要技术，可用于解决热能供给与需求失配的矛盾，在太阳能利用、电力“移峰填谷”、废热和余热的回收利用以及工业与民用建筑和空调的节能等领域具有广泛的应用前景。相变蓄热是利用物质在相变过程中吸收或放出相变潜热的原理进行能量储存与释放，利用相变蓄热材料相变时单位质量(体积)潜热，蓄热量非常大，近年来对于相变蓄热材料的研究和应用发展迅猛。相变蓄热材料可分为有机类、无机类及混合类相变蓄热材料；有机相变蓄热材料性能较稳定，几乎无过冷和相分离现象，但其缺点是相变潜热较低，且物质密度较小，由此造成了有机相变蓄热材料单位体积蓄热量较小，因此有机相变蓄热材料在单位体积蓄热量方面优势已不明显。无机相变蓄热材料具有较高的单位体积蓄热量和良好的导热性，其缺点为易产生过冷和相分离，如果能通过添加剂解决过冷和相分离问题，则无机相变蓄热材料具有十分明显的优势，蓄热相关产业也能因此得到发展。目前，在工厂为了收集废弃余热所使用的移动供热设备中，普遍采用八水氢氧化钡作为相变蓄热材料。尽管其具有很高的相变潜热，但它致命的缺点在于它的毒性，一旦泄露直接影响系统的安全。在这种情况下，开发出一种相变潜热大、无毒，同时过冷度小、稳定性高，长期使用无相分离的相变蓄热材料尤为重要。
技术实现思路
本专利技术为克服上述情况不足，旨在提供一种能解决上述问题的技术方案。一种相变蓄热材料及其制备方法，本专利技术涉及的相变蓄热材料是一种无机水合盐复合相变蓄热材料，该蓄热材料至少由三水合醋酸钠、十二水磷酸三钠和聚丙烯酰胺组成，其简要制备步骤如下：S1、原料选择：选择至少包括三水合醋酸钠、十二水磷酸三钠和聚丙烯酰胺在内的物质作为相变蓄热材料的原料，其中三水合醋酸钠作为基体材料，十二水磷酸三钠作为成核剂，聚丙烯酰胺作为增稠剂；S2、原料混合：至少按重量百分比分别为91.5％～98％、0.5％～5.5％和0.5％～3％的比例称取三水合醋酸钠、十二水磷酸三钠和聚丙烯酰胺，然后在研钵中研细后混合均匀；S3、原料封装：将混合物通过超过相变温度的热水经换热器进行加热，使各组分完全熔化成为胶状液体，再将胶状液体搅拌均匀后注入到容器内，待胶状液体冷却至室温后密封容器。作为本专利技术进一步的方案：所述步骤S1中，对选定的原料进行品质筛选，其中三水合醋酸钠的品质要求为有效物质含量98～99％，十二水磷酸三钠的品质要求为有效物质含量96～98％，聚丙烯酰胺的品质要求为有效物质含量99％。作为本专利技术进一步的方案：所述步骤S2中，三水合醋酸钠、十二水磷酸三钠和聚丙烯酰胺均研磨至颗粒直径小于粒度40目的颗粒，即三水合醋酸钠、十二水磷酸三钠和聚丙烯酰胺研磨后的颗粒直径均小于0.42mm。作为本专利技术进一步的方案：所述步骤S3中，将胶状液体搅拌均匀后注入到容器内时，注入胶状液体的体积量为容器体积的95％，容器中留5％的膨胀空间，待胶状液体冷却至室温后密封容器。作为本专利技术进一步的方案：制得成品的主要参数包括，相变潜热值为235～265kJ/kg，相变温度为52～56.5℃，过冷度小于1.4℃。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术的相变蓄热材料通过添加剂改性后，复合材料具有较小的过冷度，相变潜热大，稳定性高，消除了相分离现象，且制备过程简单，便于封装和生产。本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。具体实施方式下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术实施例1中，一种相变蓄热材料及其制备方法，本专利技术涉及的相变蓄热材料是一种无机水合盐复合相变蓄热材料，该蓄热材料至少由三水合醋酸钠、十二水磷酸三钠和聚丙烯酰胺组成，其具体制备步骤如下：S1、原料选择：选择至少包括三水合醋酸钠、十二水磷酸三钠和聚丙烯酰胺在内的物质作为相变蓄热材料的原料，其中三水合醋酸钠作为基体材料，十二水磷酸三钠作为成核剂，聚丙烯酰胺作为增稠剂；S2、原料混合：至少按重量百分比分别为97％、1％和2％的比例称取三水合醋酸钠、十二水磷酸三钠和聚丙烯酰胺，然后在研钵中研细后混合均匀；S3、原料封装：将混合物通过超过相变温度的热水经换热器进行加热，使各组分完全熔化成为胶状液体，再将胶状液体搅拌均匀后注入到容器内，待胶状液体冷却至室温后密封容器。本专利技术实施例2中，一种相变蓄热材料及其制备方法，本专利技术涉及的相变蓄热材料是一种无机水合盐复合相变蓄热材料，该蓄热材料至少由三水合醋酸钠、十二水磷酸三钠和聚丙烯酰胺组成，其具体制备步骤如下：S1、原料选择：选择至少包括三水合醋酸钠、十二水磷酸三钠和聚丙烯酰胺在内的物质作为相变蓄热材料的原料，其中三水合醋酸钠作为基体材料，十二水磷酸三钠作为成核剂，聚丙烯酰胺作为增稠剂；S2、原料混合：至少按重量百分比分别为93.5％、5.5％和1％的比例称取三水合醋酸钠、十二水磷酸三钠和聚丙烯酰胺，然后在研钵中研细后混合均匀；S3、原料封装：将混合物通过超过相变温度的热水经换热器进行加热，使各组分完全熔化成为胶状液体，再将胶状液体搅拌均匀后注入到容器内，待胶状液体冷却至室温后密封容器。本专利技术的工作原理是：本专利技术的相变蓄热材料通过添加剂改性后，复合材料具有较小的过冷度，相变潜热大，稳定性高，消除了相分离现象，且制备过程简单，便于封装和生产。对于本领域技术人员而言，显然本专利技术不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本专利技术的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本专利技术。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本专利技术的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本专利技术内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种相变蓄热材料及其制备方法，本专利技术涉及的相变蓄热材料是一种无机水合盐复合相变蓄热材料，该蓄热材料的组成成分至少包括三水合醋酸钠、十二水磷酸三钠和聚丙烯酰胺，其特征在于，其具体制备步骤如下：S1、原料选择：选择至少包括三水合醋酸钠、十二水磷酸三钠和聚丙烯酰胺在内的物质作为相变蓄热材料的原料，其中三水合醋酸钠作为基体材料，十二水磷酸三钠作为成核剂，聚丙烯酰胺作为增稠剂；S2、原料混合：至少按重量百分比分别为91.5％～98％、0.5％～5.5％和0.5％～3％的比例称取三水合醋酸钠、十二水磷酸三钠和聚丙烯酰胺，然后在研钵中研细后混合均匀；S3、原料封装：将混合物通过超过相变温度的热水经换热器进行加热，使各组分完全熔化成为胶状液体，再将胶状液体搅拌均匀后注入到容器内，待胶状液体冷却至室温后密封容器。

【技术特征摘要】
1.一种相变蓄热材料及其制备方法，本发明涉及的相变蓄热材料是一种无机水合盐复合相变蓄热材料，该蓄热材料的组成成分至少包括三水合醋酸钠、十二水磷酸三钠和聚丙烯酰胺，其特征在于，其具体制备步骤如下：S1、原料选择：选择至少包括三水合醋酸钠、十二水磷酸三钠和聚丙烯酰胺在内的物质作为相变蓄热材料的原料，其中三水合醋酸钠作为基体材料，十二水磷酸三钠作为成核剂，聚丙烯酰胺作为增稠剂；S2、原料混合：至少按重量百分比分别为91.5％～98％、0.5％～5.5％和0.5％～3％的比例称取三水合醋酸钠、十二水磷酸三钠和聚丙烯酰胺，然后在研钵中研细后混合均匀；S3、原料封装：将混合物通过超过相变温度的热水经换热器进行加热，使各组分完全熔化成为胶状液体，再将胶状液体搅拌均匀后注入到容器内，待胶状液体冷却至室温后密封容器。2.根据权利要求1所述的相变蓄热材料及其...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋慧华，
申请(专利权)人：江苏星云物联科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32