三维膨胀石墨基相变复合材料、其制备方法及应用技术

本发明专利技术提供了一种三维膨胀石墨基相变复合材料、其制备方法及应用。该复合材料包括复合基材及包覆在其表面的耐磨层，复合基材包括三维膨胀石墨骨架和填充在其中的改性有机相变材料；三维膨胀石墨骨架中包含多孔碳材料，改性有机相变材料由有机相变材料经改性剂改性得到。本发明专利技术使改性有机相变材料填充在三维膨胀石墨骨架中，三维的膨胀石墨骨架相互连接且贯穿于改性有机相变材料中，耐磨材料包覆在最表面，使得复合材料具有更高的相变温度和更优良的导热性能；本发明专利技术的三维膨胀石墨基相变复合材料同时具有相变温度高、热扩散系数高、储热效果好、防渗漏效果好的特性，而且无毒无害，成本低，适合批量化生产，具有广阔的应用前景。景。景。

【技术实现步骤摘要】
三维膨胀石墨基相变复合材料、其制备方法及应用


[0001]本专利技术涉及储热材料
，具体而言，涉及一种三维膨胀石墨基相变复合材料、其制备方法及应用。

技术介绍

[0002]随着社会可持续发展的推进，“碳中和”“碳达峰”已成为了全球应对气候变化、推动能源绿色低碳转型的重要策略。为了实现可再生能源的广泛利用，解决可再生能源的瞬时性及不稳定的问题、及能源供应和需求不匹配的问题，储能技术发挥着关键作用。
[0003]相变储热材料作为储热系统的媒介，是能够根据相态变化实现热量储存的物质。相变储热材料应用于建筑节能领域能够缓解空调、供暖的负荷。相变储热材料可以用作建筑物墙体和屋顶结构材料，削减通过墙体及屋顶的热量，起隔热保温作用。也可以充当建筑储能材料置于内层或表面，白天收集太阳辐射热量，夜间将热量放出，自动调整环境舒适度。
[0004]建筑方面的相变储热材料依据化学成分的不同又可以分为无机、有机相变材料。无机相变材料适用于中低温储能，但相变时易出现过冷和相分离问题，而金属合金性能佳但价格昂贵。石墨和有机相变材料的复合材料的传统制备工本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种三维膨胀石墨基相变复合材料，其特征在于，包括复合基材及包覆在所述复合基材表面的耐磨层，其中所述复合基材包括三维膨胀石墨骨架和填充在所述三维膨胀石墨骨架中的改性有机相变材料；其中，所述三维膨胀石墨骨架中包含多孔碳材料，所述改性有机相变材料由有机相变材料经改性剂改性得到。2.根据权利要求1所述的三维膨胀石墨基相变复合材料，其特征在于，所述多孔碳材料为活性炭和/或碳纳米管。3.根据权利要求1或2所述的三维膨胀石墨基相变复合材料，其特征在于，所述有机相变材料为石蜡、脂肪酸、多元醇和聚烯烃的一种或多种；优选地，所述改性剂为聚乙烯、聚乙烯蜡、聚丙烯、聚异丁烯、费歇尔
‑
托普希蜡和巴西棕榈蜡的一种或多种。4.根据权利要求1至3中任一项所述的三维膨胀石墨基相变复合材料，其特征在于，所述耐磨层的材料为石灰石、膨润土、陶土、黏土和砂石的一种或多种。5.权利要求1至4中任一项所述的三维膨胀石墨基相变复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1，将浓硫酸、双氧水、石墨原料和多孔碳材料混合，依次进行膨化和脱硫，得到三维膨胀石墨骨架；步骤S2，将所述三维膨胀石墨骨架进行预压制，得到预压制三维膨胀石墨骨架；步骤S3，将有机相变材料与改性剂混合，以进行改性处理，得到改性有机相变材料；步骤S4，将所述预压制三维膨胀石墨骨架置于所述改性有机相变材料中，以进行真空吸附，得到复合基材；步骤S5，将耐磨材料的颗粒铺设于所述复合基材的表面，以进行压制，得到所述三维膨胀石墨基相变复合材料。6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述石墨原料与所述多孔碳材料的质量比为100:(5～15)；优选地，所述多孔碳材料为活性炭和/或碳纳米管；更优选地，所述三维膨胀石墨骨架的厚度为1.0～5...

【专利技术属性】
技术研发人员：展长振，赵立川，黄正宏，康辉，姜建辉，武磊，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：