一种磁制冷材料用高效缓蚀剂及其应用制造技术

本发明专利技术提供一种磁制冷技术的高效缓蚀剂及其应用，涉及磁制冷技术领域，所述高效缓蚀剂其包括如下组分中的至少3种：Na2MoO4·

【技术实现步骤摘要】
一种磁制冷材料用高效缓蚀剂及其应用


[0001]本专利技术涉及磁制冷
，特别涉及一种磁制冷材料的高效缓蚀剂及其在磁制冷技术中的应用。

技术介绍

[0002]现代社会，制冷技术已经广泛的运用到人类生活的各行各业中。日常生活中用于制冷的能源消耗占比达到了28％，而其带来的温室气体CO2排放量比例更是高达30％。传统气体压缩制冷技术效率只在40％左右，同时造成大量温室气体排放，这促使人们亟需寻找高效节能且绿色环保的新型制冷技术。与传统气体压缩制冷技术相比，不断发展起来的新型固态相变制冷技术具有绿色环保、高效节能的优点，其卡诺效率理论值(60％)远高于微电子行业常用的半导体制冷技术(5～10％)。在能源和环境危机日益加重的今天，新型固态制冷材料与技术的发展具有重要的社会效益和经济效益。世界各国投入大量财力、物力研究固态卡效应材料与技术。
[0003]磁制冷技术是以磁性材料为工作介质，借助于材料本身的磁热效应来制冷的一种绿色制冷技术。与传统的气体压缩
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膨胀制冷技术相比，磁制冷技术具有以下优点：1)绿色环保：磁制冷采用固体制冷工质，解决了气体有毒、易泄露、易燃以及对臭氧层破坏和温室效应等问题；2)高效节能：磁制冷产生磁热效应的热力学过程是高效可逆的，其本征热力学效率可达卡诺效率的60～70％；3)稳定可靠：磁制冷无需气体压缩机，振动与噪声小、寿命长、可靠性高。因此，磁制冷技术近年来得到全世界的广泛关注。
[0004]近年来，将磁制冷材料作为制冷工质用于制冷机中时，由于制冷循环的热交换介质主要采用的是水基换热流体，从而造成磁制冷材料严重的腐蚀问题。尤其在冷热交换流体和交变磁场的不断变化，更加剧了磁制冷材料的腐蚀，严重阻碍了磁制冷材料和技术的发展和应用。因此，有效改善磁制冷材料在应用过程中的腐蚀问题是目前亟待解决的关键问题。
[0005]在之前的研究中，研究人员通过改变磁制冷材料的化学成分和组织结构来提高磁制冷材料的本征耐蚀性能。例如，专利201310014932.7提出在稀土磁制冷材料中引入Cr元素来改善其腐蚀性能。另外，专利201910792374.4提出制备复相磁制冷材料，形成高耐蚀性的特殊杂相，从而改善耐蚀性。然而，以上方法较为复杂，耐蚀性改善不显著，并且不具有对不同种类磁制冷材料都适用的普适性。相比而言，通过向水基换热流体中引入缓蚀剂通常更容易操作、具有更好的缓蚀效果和更广的普适性。
[0006]CN101514458B提供了一种La
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Fe
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Si系列室温磁制冷材料用水溶性缓蚀剂，该缓蚀剂能够显著提高La
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Fe
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Si系列室温磁制冷材料在水性热交换流体中的耐蚀性，具体包括0.1～10wt％铝酸盐、0～5wt％重铬酸盐、0～8wt％亚硝酸盐、0.5～3wt％正磷酸盐、0.05～2wt％硅酸盐、0～1wt％硼酸盐、0～3wt％苯甲酸钠、0～0.1wt％硫酸锌、0～0.5wt％碳酸钠以及0～10wt％三乙醇胺，基液为蒸馏水。然而，其没有考虑缓蚀剂自身的酸碱度，导致可能采用强碱性缓蚀剂，虽然使磁制冷材料得到缓蚀，但缓蚀剂会侵蚀磁制冷系统的其它部件，
从而导致其不具有实际的应用可能。
[0007]鉴于以上研究背景及磁制冷技术实际应用的需要，近年来，寻找磁制冷材料的高效缓蚀剂已成为磁制冷技术研究领域的新热点。

技术实现思路

[0008]本专利技术的目的是提供一种磁制冷技术的高效缓蚀剂，其成分配比简单、制备操作容易、且具有更好的缓蚀效果和更广的普适性，能极大地推进磁制冷技术的应用。本专利技术充分考虑了缓蚀剂自身的酸碱度，通过采用不同的化学成分和配比且满足特定pH的缓蚀剂，达到兼具良好缓蚀效果和中性pH值的效果，对设备友好，避免腐蚀。
[0009]为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：
[0010]一种磁制冷材料用高效缓蚀剂，其包括如下组分中的至少3种：Na2MoO4·
2H2O、Na2HPO4·
12H2O、Na2B4O7·
10H2O、Na2SiO3·
9H2O、NaH2PO4、Na2CO3、NaNO2、K2CrO7、ZnSO4；且所述高效缓蚀剂的pH值为6～8；其中，相对于基液水，Na2MoO4·
2H2O的浓度为0～20g/L，Na2HPO4·
12H2O的浓度为0～20g/L，Na2B4O7·
10H2O的浓度为0～20g/L；Na2SiO3·
9H2O的浓度为0～10g/L，NaH2PO4的浓度为0～10g/L，Na2CO3的浓度为0～10g/L，NaNO2的浓度为0～10g/L，K2CrO7的浓度为0～10g/L，ZnSO4的浓度为0～10g/L。
[0011]根据以上方案，将所述的组分按照以上所述的浓度进行配比，加入水中物理混合，搅拌均匀即可。
[0012]本专利技术中，上述各组分的浓度是指在每升水中存在的相应组分的克数。也即，各组分的浓度是相对于高效缓蚀剂的基液水来计量的。
[0013]本专利技术的一些优选实施方式中，所述高效缓蚀剂由如下组分组成：Na2MoO4·
2H2O、Na2HPO4·
12H2O和NaH2PO4，相对于基液水，Na2MoO4·
2H2O的浓度为1～5g/L，Na2HPO4·
12H2O的浓度为0.5～4g/L，NaH2PO4的浓度为0.1～1.5g/L。本专利技术可以仅采用3种组成且使得保持一定的pH，即可获得优异的缓释效果。
[0014]本专利技术的一些优选实施方式中，所述高效缓蚀剂由如下组分组成：Na2MoO4·
2H2O、Na2B4O7·
10H2O、Na2SiO3·
9H2O和NaH2PO4，相对于基液水，Na2MoO4·
2H2O的浓度为1～5g/L，Na2B4O7·
10H2O的浓度为1～3g/L，Na2SiO3·
9H2O的浓度为1～3g/L，NaH2PO4的浓度为1～3g/L。
[0015]本专利技术的一些优选实施方式中，所述高效缓蚀剂由如下组分组成：Na2MoO4·
2H2O、Na2HPO4·
12H2O、Na2B4O7·
10H2O、Na2CO3和NaNO2；相对于基液水，Na2MoO4·
2H2O的浓度为3～7g/L，Na2HPO4·
12H2O的浓度为0.5～3g/L，Na2B4O7·
10H2O的浓度为1～6g/L，Na2CO3的浓度为7～15g/L，NaNO2的浓度为0.5～4g/L。
[0016]本专利技术的一些优选实施方式中，所述高效缓蚀剂由如下组分组成：Na2HPO4·
12H2O、Na2B4O7·
10H2O、Na2SiO3·
9H2O、NaH2PO4、K2CrO7、ZnSO4；相对于基液水，Na2HPO4·
12H2O的浓度为1～3g/L，Na2B4O7·
10H2O本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种磁制冷材料用高效缓蚀剂，其特征在于，其包括如下组分中的至少3种：Na2MoO4·
2H2O、Na2HPO4·
12H2O、Na2B4O7·
10H2O、Na2SiO3·
9H2O、NaH2PO4、Na2CO3、NaNO2、K2CrO7、ZnSO4；且所述高效缓蚀剂的pH值为6～8；其中，相对于基液水，Na2MoO4·
2H2O的浓度为0～20g/L，Na2HPO4·
12H2O的浓度为0～20g/L，Na2B4O7·
10H2O的浓度为0～20g/L；Na2SiO3·
9H2O的浓度为0～10g/L，NaH2PO4的浓度为0～10g/L，Na2CO3的浓度为0～10g/L，NaNO2的浓度为0～10g/L，K2CrO7的浓度为0～10g/L，ZnSO4的浓度为0～10g/L。2.根据权利要求1所述的高效缓蚀剂，其特征在于，其由如下组分组成：Na2MoO4·
2H2O、Na2HPO4·
12H2O和NaH2PO4，相对于基液水，Na2MoO4·
2H2O的浓度为1～5g/L，Na2HPO4·
12H2O的浓度为0.5～4g/L，NaH2PO4的浓度为0.1～1.5g/L。3.根据权利要求1所述的高效缓蚀剂，其特征在于，其由如下组分组成：Na2MoO4·
2H2O、Na2B4O7·
10H2O、Na2SiO3·
9H2O和NaH2PO4，相对于基液水，Na2MoO4·
2H2O的浓度为1～5g/L，Na2B4O7·
10H2O的浓度为1～3g/L，Na2SiO3·
9H2O的浓度为1～3g/L，NaH2...

【专利技术属性】
技术研发人员：张虎，赵倩，严凯丽，李金潼，郭俊男，叶荣昌，乔凯明，龙毅，
申请(专利权)人：北京科技大学，
类型：发明
国别省市：