一种具有仿生结构的相变储热材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及一种具有仿生结构的相变储热材料及其制备方法和应用，属于相变储热材料技术领域。本发明专利技术提供的相变储热材料包括复合芯和包覆于所述复合芯表面的壳层；所述复合芯包括多孔材料和填充于所述多孔材料的孔洞和间隙内的相变物质。本发明专利技术仿照西瓜、丝瓜等高含水量果实，借鉴这类果实内部的网络状的细胞质间壁结构，首先使相变物质填充多孔材料的孔洞和间隙，形成复合芯，然后借鉴高含水率果实的表皮结构，在复合芯的表面包覆一层壳层，通过多孔材料内部多孔网络吸附定形作用和壳层的的包覆作用协同固定相变物质，防止相变物质在固/液转变过程中的泄露；与此同时具有网络状结构的多孔材料也可以明显改善相变物质的导热能力。

【技术实现步骤摘要】
一种具有仿生结构的相变储热材料及其制备方法和应用
本专利技术属于相变储热材料
，具体涉及一种具有仿生结构的相变储热材料及其制备方法和应用。
技术介绍
相变材料在发生物相转变(固/液、液/气等)时能吸收/放出大量热量，同时温度波动较小，因此利用相变材料的相变储能技术在热能的存储与利用方面有得天独厚的优势和广泛的应用前景。在实际使用的过程中，相变物质往往是经过封装后使用，比如将有机相变物质包覆成微小胶囊，如研究人员以聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)等有机聚合物为外壳材料，石蜡/烷烃脂肪酸等有机物封闭在内部形成储热微胶囊。申请号为201510143894.4的专利公开了以脂肪酸为芯材，以聚甲基丙烯酸甲酯为外壳，通过悬浮聚合、光固化等方法制备了有机外壳包覆的相变储热微小胶囊；崔锦峰(功能材料2016,1(47):01199-01202)公开了一种以聚苯乙烯为外壳材料的相变储热微小胶囊，其中有机外壳占比为25wt.％，相变储热微小胶囊的相变潜热为31.8J/g，热导率为0.02W/mK。以上方法的封装技术比较成熟，但包覆材料(即有机物外壳)在整本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有仿生结构的相变储热材料，其特征在于：它包括复合芯和包覆于所述复合芯表面的壳层，所述复合芯包括多孔材料和填充于所述多孔材料的孔洞和间隙内的相变物质。/n

【技术特征摘要】
1.一种具有仿生结构的相变储热材料，其特征在于：它包括复合芯和包覆于所述复合芯表面的壳层，所述复合芯包括多孔材料和填充于所述多孔材料的孔洞和间隙内的相变物质。


2.根据权利要求1所述的一种具有仿生结构的相变储热材料，其特征在于：所述相变物质为石蜡。


3.根据权利要求1所述的一种具有仿生结构的相变储热材料，其特征在于：所述多孔材料为石墨泡沫或石墨烯泡沫，多孔材料的密度为0.1~0.5g/cm3，孔隙率为70~95%。


4.根据权利要求1所述的一种具有仿生结构的相变储热材料，其特征在于：所述壳层的材质为氧化石墨烯。


5.根据权利要求1~4任意一项所述的一种具有仿生结构的相变储热材料，其特征在于，所述复合芯的直径为20~50μm，所述壳层的厚度为10~100nm。


6.根据权利要求1所述的一种具有仿生结构的相变储热材料，其特征在于：所述相变储热材料中相变物质的含量为50~80wt.%，所述相变物质和多孔材料的质量比为(1~9):1。


7.一种如...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘占军，梁燕娟，陶则超，
申请(专利权)人：中国科学院山西煤炭化学研究所，
类型：发明
国别省市：山西;14