一种基于玻璃晶体且主动可控的压卡材料固态相变储热和放热方法、装置及应用制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于玻璃晶体且主动可控的压卡材料固态相变储热和放热方法、装置及应用，属于固态相变储能技术领域。玻璃晶体相为高温塑晶相向有序晶体相转变过程中所形成的一种中间亚稳态，可通过对压卡材料的高温塑晶无序态进行快速冷却处理获得。快速冷却使材料的高温无序状态被过冷冻结，从而避免了通常在低温下发生的完全取向有序。对其施加微小压力，可实现由玻璃晶体相到有序晶体相的转变，从而实现热量的释放。该玻璃晶体相具有较好的热稳定性，藉此实现热能的长时储存、长距输送和可控释放。和可控释放。

【技术实现步骤摘要】
一种基于玻璃晶体且主动可控的压卡材料固态相变储热和放热方法、装置及应用


[0001]本专利技术涉及固态相变储能
，具体涉及一种基于玻璃晶体且主动可控的压卡材料固态相变储热和放热方法、装置及应用。

技术介绍

[0002]气候变化是人类面临的全球性问题，随着各国二氧化碳排放，温室气体持续增加，对生命系统造成威胁。在这一背景下，世界各国以全球协约的方式减排温室气体，我国也由此提出“碳达峰”和“碳中和”的战略目标。使用清洁能源以及提高当下能源利用效率是实现碳中和目标的有效途径。然而，目前数据显示全球范围内在能源的转换过程中产生了高达72％的能量浪费，其中主要是以热能的形式耗散，而未能得到有效利用，直接带来了能源利用效率底下以及化石能源耗散的问题。热能的回收利用对实现能源的可持续利用具有广泛而关键的作用。储热技术是以储热材料为媒介将太阳能光热、地热、工业余热、低品位废热等热能储存起来，在需要的时候释放，力图解决由于时间、空间或强度上的热能供给与需求间不匹配所带来的问题，最大限度地提高整个系统的能源利用率而逐渐发展起来的一种技术。因此，高性能储热材料本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种压卡材料的可控固态相变储热和放热方法，其特征在于：该方法包括如下步骤：步骤一，对压卡材料样品进行升温，使其处于高温塑晶相状态；步骤二，对处于高温塑晶相的压卡材料进行快速冷却获得玻璃晶体相的压卡材料，在玻璃晶体相状态下实现压卡材料内的长时间的热能存储；步骤三，当需要放热时，以施加压力为驱动方式，控制热量的释放，实现热能的可控地存储、转移与利用。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤二中，进行快速冷却获得玻璃晶体相的方式包括以≥2K/min的降温速率进行冷却或者将高温塑晶相的样品用冰水或者液氮进行瞬间冷却。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤三中，施加压力的方式包括施加等静压或者针刺加压。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的压卡材料为具有玻璃晶体相的压卡材料。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：所述压卡材料为2
‑
氨基
‑2‑
甲基
‑
1，3
‑
丙二醇(CH3)C(CH2)(CH2OH)2(AMP)、间碳硼烷C2B
10
H
12
、1
‑
氰基金刚烷C
11
H
15
N(CAN)、金刚烷酮C
10
H
14
O(AON)、五氯硝基苯C6C
l5
NO2(PCNB)中的一种或多种。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：当压卡材料为2
‑
氨基
‑2‑
甲基
‑
1，3
‑
丙二醇(AMP)时，其在355K发生相变，吸收热量转变为高温塑晶相状态，对应的焓变值为215J g
‑1，熵变值为606J kg
‑
1 K
‑1。7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：对于高温塑晶相状态下的2
‑
氨基
‑2‑
甲基
‑
1，3
‑
丙二醇(AMP)快速降温至273K的低温状态时，获得玻璃晶体相状态。8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：对于所获得的玻璃晶体相状态的2
‑
氨基
‑2‑
甲基
‑
1，3
‑
丙二醇(AMP)保存在273K，或升温至小于等于室温的温度状态下，能够长时间地将热量存储在2
‑
氨基
‑2‑
甲基

【专利技术属性】
技术研发人员：李昺，张琨，张志东，
申请(专利权)人：中国科学院金属研究所，
类型：发明
国别省市：