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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及相变储能材料,具体为一种定型相变储能材料及其制备方法。
技术介绍
1、相变储能材料是通过相变材料晶格或相的变化吸收和释放相变潜热来达到热量传递和存贮的目的,起到“削峰填谷”的作用。相变材料一般具有较大的储热密度,并且由于材料在相变时能够保持一定温度不变,可以较容易的实现系统的温度控制,化学稳定性和安全性高。逐渐成为能源科学尤其是新能源研究的前沿研究方向。尽管相变储能材料和潜热储能技术具有优势,但其应用效果和应用领域仍然受到自身性质的制约。因此,近年来,不断有人提出将相变储能材料与适宜的载体材料复合制备定型相变储能材料,以改善其应用效果,拓展其适用范围。
2、中国专利网公开了一种定型复合相变储能材料及其制备方法,公开号为,cn106590543,包括纤维素和与所述纤维素吸附形式结合的脂肪酸-脂肪醇低共熔物,其中,所述纤维素与所述脂肪酸-脂肪醇低共熔物的重量比为5~30:15~40,所述脂肪酸-脂肪醇低共熔物中,脂肪酸与脂肪醇的重量比为0.1~35:0.1~30。将所述纤维素吸附的脂肪酸-脂肪醇低共熔物,经聚合物定型而成。本专利技术将聚合物熔融共混法和多孔基质吸附法共同使用,既能保证材料中吸附的相变材料足够使用,也能保证其定型使用,同时在体系中引入了木质纤维素,能够减少对聚合物的依赖,降低成本,做环境友好型的制品,扩宽了该相变材料的使用范围。
3、该专利制备的定型复合相变储能材料通过引入木质纤维素,一定程度上降低成本,扩宽了该定型复合相变储能材料的使用范围。但是,主要依靠纤维素的毛细孔道吸附相变
技术实现思路
1、(一)解决的技术问题
2、针对现有技术的不足,本专利技术提供了一种定型相变储能材料及其制备方法,具备导热系数高、比重小、高张力、高弹性、高热膨胀系数、耐腐蚀能较强、纤维直径小、等优点能与绝大多数相变材料相容,有利于在材料中均匀布置等优点,解决了木质纤维素在使用时导致定型复合相变储能材料的相变潜热值有限的问题。
3、(二)技术方案
4、为实现上述解决木质纤维素在使用时导致定型复合相变储能材料的相变潜热值有限的目的,本专利技术提供如下技术方案:
5、包括以下步骤;1)制备碳纤维管,使得后续进行熔融相变材料;2)在石蜡中依次加入铜源、升华硫、分散稳定剂和碳纤维管,在170~190℃下持续搅拌反应,得到硫化铜/碳纳米管/石蜡复合相变材料;3)对碳纤维管进行熔融相变材料的组合;4)加入成膜剂使碳纤维管与相变材料进行融合;进一步的加入成膜剂覆盖碳纤维管表面形成管式碳纤维基复合相变材料。
6、优选的,步骤1)中,所述碳纤维悬浊液放置在桶中,进一步的将中空金属模具固定在桶内,经过离心制备将碳纤维与金属模具相结合形成碳纤维管。
7、优选的,步骤2)中,所述以石蜡总质量为基准,各组分的添加量为:铜源1.5~3wt%,升华硫0.5~1.8wt%,分散稳定剂23~26wt%,碳纳米管4~4.5wt%。
8、优选的,步骤3)中通过设备将碳纤维管与变相材料进行融合定型,向设备内部添加浓度为10%~30%的催化剂,进一步的将设备温度定在10摄氏度~20摄氏度进行熔融。
9、优选的,步骤4)中加入与成膜剂重量比例为1~3:3.5~10进一步的进行离心作业进行融合,进一步的加入成膜剂重量比例为1~3:4~11进性二次离心作业将成膜剂覆盖在外层,进一步的进行融合。
10、优选的,步骤4)中进一步的将制备完成的变相材料进行分割装配,完成变相材料的置配与分装。
11、本专利技术要解决的另一技术问题是提供一种定型相变储能材料及其制备方法,包括以下步骤:
12、1)制备碳纤维管,使得后续进行熔融相变材料;
13、2)在石蜡中依次加入铜源、升华硫、分散稳定剂和碳纤维管,在170~190℃下持续搅拌反应,得到硫化铜/碳纳米管/石蜡复合相变材料;
14、3)对碳纤维管进行熔融相变材料的组合;
15、4)加入成膜剂使碳纤维管与相变材料进行融合;进一步的加入成膜剂覆盖碳纤维管表面形成管式碳纤维基复合相变材料。
16、(三)有益效果
17、与现有技术相比,本专利技术提供了一种定型相变储能材料及其制备方法,具备以下有益效果:
18、1、该定型相变储能材料及其制备方法,通过以一定的方式和比例在液体中添加铜源1.8wt%,升华硫1wt%,分散稳定剂25%,碳纳米管5wt%,形成新的强化传热介质。提升了纳米流体导热系数,纳米流体导热系数提升的原因一是铜源固体颗粒的加入改变了基础液体的结构,增强了混合物内部的能量传递过程,使得导热系数增大;二是碳纳米颗粒的小尺寸效应,使得粒子与液体间有微对流现象存在,这种微对流增强了粒子与液体间的能量传递过程,增大了纳米流体的导热系数。
19、2、该定型相变储能材料及其制备方法,通过选择绿色环保的有机酸类相变材料,通过与有机醇进行二元复合制得相变材料,降低单一颗粒或单一基体的相变温度,拓宽了该装置的温度适用范围。
20、3、该定型相变储能材料及其制备方法,本专利技术的定型相变储能复合材料利用硫化铜/碳纳米管的微运动,增强纳米粒子与石蜡基体间的能量传递过程,增大复合相变材料的热导率和吸光性,提高相变复合材料的导热性能和光热转化性能。
21、4、该定型相变储能材料及其制备方法,使用简便快捷,制备稳定且效率较高,适用范围广。
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1.一种定型相变储能材料及其制备方法,其特征在于,包括以下步骤;
2.根据权利要求1所述的一种定型相变储能材料及其制备方法,其特征在于,步骤1)中,所述碳纤维悬浊液放置在桶中,进一步的将中空金属模具固定在桶内,经过离心制备将碳纤维与金属模具相结合形成碳纤维管。
3.根据权利要求1所述的一种定型相变储能材料及其制备方法,其特征在于,步骤2)中,所述以石蜡总质量为基准,各组分的添加量为:铜源1.5~3wt%,升华硫0.5~1.8wt%,分散稳定剂23~26wt%,碳纳米管4~4.5wt%。
4.根据权利要求1所述的一种定型相变储能材料及其制备方法,其特征在于,步骤3)中通过设备将碳纤维管与变相材料进行融合定型,向设备内部添加浓度为10%~30%的催化剂,进一步的将设备温度定在10摄氏度~20摄氏度进行熔融。
5.根据权利要求1所述的一种定型相变储能材料及其制备方法,其特征在于,步骤4)中加入与成膜剂重量比例为1~3:3.5~10进一步的进行离心作业进行融合,进一步的加入成膜剂重量比例为1~3:4~11进性二次离心作业将成膜剂覆盖在外层,
6.根据权利要求1所述的一种定型相变储能材料及其制备方法,其特征在于,步骤4)中进一步的将制备完成的变相材料进行分割装配,完成变相材料的置配与分装。
...【技术特征摘要】
1.一种定型相变储能材料及其制备方法,其特征在于,包括以下步骤;
2.根据权利要求1所述的一种定型相变储能材料及其制备方法,其特征在于,步骤1)中,所述碳纤维悬浊液放置在桶中,进一步的将中空金属模具固定在桶内,经过离心制备将碳纤维与金属模具相结合形成碳纤维管。
3.根据权利要求1所述的一种定型相变储能材料及其制备方法,其特征在于,步骤2)中,所述以石蜡总质量为基准,各组分的添加量为:铜源1.5~3wt%,升华硫0.5~1.8wt%,分散稳定剂23~26wt%,碳纳米管4~4.5wt%。
4.根据权利要求1所述的一种定型相变储能材料及其制备方法,其...
【专利技术属性】
技术研发人员:李泽宇,李俊彪,谌双巧,
申请(专利权)人:海南科依诺智能科技有限公司,
类型:发明
国别省市:
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