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一种基于石墨烯复合骨架结构的储热材料及其制备方法技术

技术编号:24440912 阅读:29 留言:0更新日期:2020-06-10 12:00
本发明专利技术属于储热材料技术领域,具体为一种基于石墨烯复合骨架结构的储热材料及其制备方法。本发明专利技术储热材料包括:有机聚合物基体,无机材料纳米颗粒,磁性材料颗粒,复合聚集体储热单元和三维网络状石墨烯基复合骨架结构等;有机聚合物基体包裹在磁性材料颗粒外层并与无机材料纳米颗粒相连接形成复合聚集体储热单元;三维网络状石墨烯基复合骨架结构作为承载复合聚集体储热单元的载体,质量轻、牢固度好并且界面导热效率高。本发明专利技术使用低成本的原料以及简单的工艺路线,形成稳定的内部导热通道,提高储热放热效率,具有潜在的产业化应用前景。

A heat storage material based on graphene composite framework and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种基于石墨烯复合骨架结构的储热材料及其制备方法
本专利技术属于储热材料
,具体涉及一种基于石墨烯复合骨架结构的储热材料及其制备方法。
技术介绍
一般来说,储热材料基本分为有机相变材料和无机相变材料,通过掺杂或者多种复合得到固体片状,或胶囊状纳米材料或者其他具有固定形态的复合物。关于储热材料的研究,主要就是提高储热材料的导热性和存热能力,降低成本和简化制备方法。通过储热温度区间的不同,有高温储热和中低温储热。高温储热一般都是工业应用,如利用氧化锆微球等高热焓能力的材料进行储热材料和装置的制备。通过调研发现,现有储热材料大多都是基于石蜡、硬脂酸、高岭土、氢氧化钙、无机盐、纳米二氧化硅、泡沫碳和石墨烯等等复合相变材料作为储热的介质。近些年的相变微胶囊储热材料制备技术发展迅速,根据包覆的壁材不同,可分为有机壁材和无机壁材。有机壁材绝大多数有可燃性,在所包覆的相变材料中残留着大量的可挥发有机物,实际应用中存在安全隐患。无机壁材有更好的安全性能,具有相变温度恒定、储能密度大、导热率高等优点。通过调研发现,在中高温相变储热材料领域,有以碳酸钾本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于石墨烯复合骨架结构的储热材料的制备方法,其特征在于,具体步骤如下:/n(1)制备三维网络状石墨烯基复合骨架结构/n将作为模板的泡沫金属浸入氧化石墨烯水溶液中,取出,真空干燥,反复2-5次;然后浸入稀释的环氧树脂乙醇溶液中,取出真空干燥,得到带有涂层的泡沫金属;/n把带有涂层的泡沫金属放置在稀盐酸溶液中,待金属模板完全溶解,得到石墨烯-环氧三维多孔材料,取出,用去离子水反复冲洗多次,真空干燥;/n(2)制备复合聚集体储热单元/n 室温条件下,在磁性材料颗粒的均质溶液中,加入有机聚合物基体水溶液,并通过超声分散和剧烈搅拌,使其成为均一稳定的混合液;然后加入无机材料纳米颗粒于混合溶液中,...

【技术特征摘要】
1.一种基于石墨烯复合骨架结构的储热材料的制备方法,其特征在于,具体步骤如下:
(1)制备三维网络状石墨烯基复合骨架结构
将作为模板的泡沫金属浸入氧化石墨烯水溶液中,取出,真空干燥,反复2-5次;然后浸入稀释的环氧树脂乙醇溶液中,取出真空干燥,得到带有涂层的泡沫金属;
把带有涂层的泡沫金属放置在稀盐酸溶液中,待金属模板完全溶解,得到石墨烯-环氧三维多孔材料,取出,用去离子水反复冲洗多次,真空干燥;
(2)制备复合聚集体储热单元
室温条件下,在磁性材料颗粒的均质溶液中,加入有机聚合物基体水溶液,并通过超声分散和剧烈搅拌,使其成为均一稳定的混合液;然后加入无机材料纳米颗粒于混合溶液中,室温下剧烈搅拌0.5-2小时,形成稳定复合聚集体储热单元混合液;
(3)制备石墨烯复合骨架结构的储热材料
将步骤(1)所得石墨烯-环氧三维多孔材料添加到步骤(2)得到的混合溶液中,离心机中充分离心,使复合聚集体储热单元紧密地排列在石墨烯-环氧三维多孔网络结构中;取出复合体材料,去离子水反复冲洗,真空干燥;得到含有石墨烯复合骨架结构的储热材料。


2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述有机聚合物基体为分子量分别为400-20000的聚乙烯醇中的一种或多种。


3.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,所述无机材料纳米颗粒选自二氧化钛、二氧化硅、三氧化二铝、氧化锆或无机玻璃的一种或多种。


4.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,所述磁性材料颗粒选自四氧化三铁,或其他铁氧体材料M...

【专利技术属性】
技术研发人员:杨雷
申请(专利权)人:复旦大学
类型:发明
国别省市:上海;31

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