一种具有储能及复合网络结构相变材料的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种具有储能及复合网络结构相变材料的制备方法，包括以下步骤：原料的致孔剂

【技术实现步骤摘要】
一种具有储能及复合网络结构相变材料的制备方法


[0001]本专利技术涉及相变材料
，具体为一种具有储能及复合网络结构相变材料的制备方法
。

技术介绍

[0002]由于全球变暖，导致环境气候逐渐失控化，全球的能源问题受到了越来越多的挑战和关注
。
自人类进入工业时代以来，全球的平均气温已经上升了
1.1℃
，地球的生态安全受到了巨大的影响
。
中国作为能源大国，为了解决以上问题，许多研究人员在合理利用太阳能
、
回收工业废热等方面致力于开发一种新型的可再生能源
。
[0003]其中，将热能储存系统中的潜热储存与能源利用相结合能够高效率和高性价比地克服太阳能等能源在时间和空间上的应用局限
。
此外，与显热储存相比，潜热储存中的相变储能材料具有能量消耗低
、
安全
、
高储能密度等优点
。
目前相关相变储能材料包括有机
、
无机和共晶三大类
。
与无机和共晶的相变材料相比，有机相变材料具有可忽略不计的过冷度
、
无腐蚀
、
无相分离
、
化学稳定性较好而且成本低等优点
。
其中，有机固－液相变材料能够通过相态的改变储存和利用能源
。
具体表现方式为，在环境吸收大量的能量并在需要的时候不受空间和时间的限制释放出来，进一步减少因为环境的温度变化而产生的温度峰值的波动
。
然而有机固－液相变材料仍然存在热导率低的缺点，且目前的现有文献中暂时还未见有解决该文件的有效技术方案记载
。

技术实现思路

[0004]本专利技术第一目的是针对以上所述现有技术的存在的不足，提供一种具有储能及复合网络结构相变材料的制备方法，制备过程简单，且不涉及有毒有害物质，制备的相变材料具有导热性好
、
能量密度高
、
储能效果好
、
结构稳定性好
、
不易泄露
、
机械性能良好的优点
。
[0005]为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：一种具有储能及复合网络结构相变材料的制备方法，包括的步骤如下：
[0006]S1、
将预致孔剂用粉碎机粉碎成更微小的颗粒；选用合适粒径的筛网，将粉碎后的致孔剂通过筛网进行筛选，获得目标粒径尺寸的致孔剂；
[0007]S2、
将致孔剂
、
基体粘结剂和功能填料通过物理混合技术制得混合粉体；
[0008]S3、
将混合粉体放入
80℃
的真空烘箱中进行真空干燥，目的是除去混合粉体中的水分；
[0009]S4、
将干燥后的混合粉体添加到导热模具中，在平板硫化机上进行定压
、
定温和定时压制成型
。
平板硫化机的温度通过导热模具传导至混合粉体，当混合粉体的温度达到基体粘结剂的熔点时基体粘结剂开始融化并产生粘结作用；热压制成型后再进行冷压制，从平板硫化机中将整套模具取出并在室温下对模具进行重物压制，使模具和成型后的样品自然冷却至室温；
[0010]S5、
将冷却后的样品脱模，获得含致孔剂的多孔载体的前驱体；
[0011]S6、
将
S5
中获得的前驱体进行去离子水水洗，目的是脱除前驱体中的致孔剂
。
在搅拌和高温的条件下，分子热运动加剧，有利于致孔剂更好地脱除前驱体
。
在一定程度的水洗后，前驱体中的致孔剂完全脱除获得多孔载体；
[0012]S7、
选取二维材料，将二维材料制备成二维材料分散液；
[0013]S8、
将
S6
中获得的多孔载体与
S7
中获得的二维材料分散液通过抽真空等手段进行物理吸附，而后将负载二维材料的多孔载体冷冻干燥获得复合双网络结构的多孔载体；
[0014]S9、
具有双网络结构的多孔载体在相变材料的相变温度点以上吸附相变材料，而后对样品使用具有毛细作用力的滤纸进行泄露，使得未吸附完全的相变材料泄露在滤纸上，泄露完成后则获得所需制备的复合网络结构相变材料
。
[0015]优选的，所述致孔剂为一种或多种混合的水溶性固体物质，主要有水溶性有机物和水溶性无机物，即淀粉类
、
纤维素
、
植物胶
、
动物胶
、
琥珀酰亚胺
、
聚乙二醇
、
聚维酮
、
聚丙烯酰胺
、
聚丙烯酸
、
聚乙烯吡咯烷酮
、
聚乙烯醇
、
聚马来酸酐
、
聚季胺盐
、
水解聚丙烯酰胺
、NH4NO3、NH4Cl、(NH4)2CO3、NH4HCO3、NH4HCO3、NH4Br、NH4I、(NH4)2SO3、(NH4)2SO4、KOH、KNO3、KCL、K2SO4、K2CO3、KHCO3、KBr、KI、K2SO3、K2SiO3、NaOH、NaNO3、NaCl、Na2SO4、Na2CO3、NaHCO3、NaBr、NaI、Na2SO3、Na2SiO3、Ba(OH)2、Na(NO3)2、BaCl2、Ba(HCO3)2、BaBr2、BaI2、Ca(NO3)2、CaCl2、Ca(HCO3)2、CaBr2、CaI2、Mg(NO3)2、MgCl2、MgSO4、Mg(HCO3)2、MgBr2、MgI2、Al(NO3)3、AlCl3、Al2(SO4)3、AlBr3、AlI3的一种或两种以上的混合物；所述粉碎机的粉碎度为过
60
‑
300
目筛，致孔剂粒径为1～
50
微米
。
[0016]优选的，所述基体粘结剂主要分为油系
、
水系
、
热塑性系粘结剂，可以是偏氟乙烯均聚物
、
偏氟乙烯与其他化合物的共聚物
、
羧甲基纤维素
、
聚丙烯酸
、
聚丙烯腈
、
聚丙烯酸酯
、
海藻酸钠
、
石蜡
、
高密度聚乙烯
、
聚丙烯
、
无规聚丙烯
、
聚苯乙烯
、
聚甲基丙烯酸酯
、
乙稀醋酸乙烯酯共聚物
、
乙烯丙烯酸乙酯共聚物
、
丁苯橡胶乳液的一种或两种以上的混合物
。
[0017]优选的，所述功能填料为导热填料，主要有金属类及其氧化物
、
无机非金属类，可以是金
、
银
、
铜
、<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种具有储能及复合网络结构相变材料的制备方法，其特征在于，包括的步骤如下：
S1、
将预致孔剂用粉碎机粉碎成更微小的颗粒制得目标粒径尺寸的致孔剂；
S2、
将致孔剂
、
基体粘结剂和功能填料通过物理混合技术制得混合粉体；
S3、
将混合粉体放入
80℃
的真空烘箱中进行真空干燥；
S4、
将干燥后的混合粉体添加到导热模具中，在平板硫化机上压制成型；
S5、
将冷却后的样品脱模，获得含致孔剂的多孔载体的前驱体；
S6、
将
S5
中获得的前驱体进行去离子水水洗，将前驱体中的致孔剂完全脱除获得多孔载体；
S7、
选取二维材料，将二维材料制备成二维材料分散液；
S8、
将
S6
中获得的多孔载体与
S7
中获得的二维材料分散液进行物理吸附，而后冷冻干燥获得复合双网络结构的多孔载体；
S9、
具有双网络结构的多孔载体在相变材料的相变温度点以上吸附相变材料，而后使用具有毛细作用力的滤纸进行泄露
。2.
根据权利要求1所述的一种具有储能及复合网络结构相变材料的制备方法，其特征在于：所述致孔剂为淀粉类
、
纤维素
、
植物胶
、
动物胶
、
琥珀酰亚胺
、
聚乙二醇
、
聚维酮
、
聚丙烯酰胺
、
聚丙烯酸
、
聚乙烯吡咯烷酮
、
聚乙烯醇
、
聚马来酸酐
、
聚季胺盐
、
水解聚丙烯酰胺
、NH4NO
3、
NH4Cl、(NH4)2CO3、NH4HCO3、NH4HCO3、NH4Br、NH4I、(NH4)2SO3、(NH4)2SO4、KOH、KNO3、KCL、K2SO4、K2CO3、KHCO3、KBr、KI、K2SO3、K2SiO3、NaOH、NaNO3、NaCl、Na2SO4、Na2CO3、NaHCO3、NaBr、NaI、Na2SO3、Na2SiO3、Ba(OH)2、Na(NO3)2、BaCl2、Ba(HCO3)2、BaBr2、BaI2、Ca(NO3)2、CaCl2、Ca(HCO3)2、CaBr2、CaI2、Mg(NO3)2、MgCl2、MgSO4、Mg(HCO3)2、MgBr2、MgI2、Al(NO3)3、AlCl3、Al2(SO4)3、AlBr3、AlI3的一种或两种以上的混合物；所述粉碎机的碎度为过
60
‑
300
目筛，致孔剂粒径为1～
50
微米
。。3.
根据权利要求1所述的一种具有储能及复合网络结构相变材料的制备方法，其特征在于：所述基体粘结剂为偏氟乙烯均聚物
、
偏氟乙烯与其他化合物的共聚物
、
羧甲基纤维素
、
聚丙烯酸
、
聚丙烯腈
、
聚丙烯酸酯
、
海藻酸钠
、
石蜡
、
聚乙烯
、
聚丙烯
、
无规聚丙烯
、
聚苯乙烯
、
聚甲基丙烯酸酯
、
乙稀醋酸乙烯酯共聚物
、
乙烯丙烯酸乙酯共聚物
、
丁苯橡胶乳液的一...

【专利技术属性】
技术研发人员：盛鑫鑫，黄丹媛，陈颖，林鹏程，张力，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：发明
国别省市：