【技术实现步骤摘要】
【】本专利技术涉及一种相变材料，尤其涉及利用相变材料相变过程中进行储能性能的。
技术介绍
0、
技术介绍
1、随着不可再生能源的缺乏，越来越多的国家研究可再生能源的应用，但是人们对可再生能源的使用在时间轴的分布上总是不均匀。储能技术应运而生，常见蓄电池、蓄水发电、储热等等。其中储热技术主要使用相变储能技术，而相变材料在许多领域中得到广泛应用，特别是在热管理和能量储存领域，所谓相变材料是一类具有导热功能，可利用自身相态变化，从周围环境中吸收或者释放大量热量，从而实现热管理功能的材料。
2、相变材料有三个非常关键的参数：1、相变温度点：也就是熔点，材料纯度越高相变温度越高，相变温度点也就越稳定，尤其是批次之间的材料熔点的稳定性；2、焓值：相变材料发生相变化的时候产生的能量变化，如固液、气液、固气，这三种形态转化时的能量变化；3、导热系数：材料导热越好，储热和放热的效率越高。
3、现如今常见的相变材料有一系列问题：目前使用最多的是固液相变材料。行业内应用较多的固液相变材料主要是烷烃类物质，原料是石油，不可再生，长远来看不环保。而且石油是复杂的混合物。目前国内的提纯技术偏弱，一般焓值只能达到180j/g。石油提炼纯度不高则会导致相变温度点不稳定，尤其不同批次生产的稳定性会受到很大的影响。
4、其次目前常见的相变材料本身导热系数差，导致材料使用时不能实现大功率的充放热。所以行业内比较常见的做法是制作复合相变材料，即在相变材料中直接添加各种导热填料而制成，为了获得高导热性能，通常需要填充高质
5、除此上述问题之外，添加了石墨的复合相变材料如果长期处于熔化状态下，会导致严重的相分离，石墨的密度比相变材料要大，一旦吸热熔化变成液态时，石墨由于密度高沉底，而相变材料浮在上面，导致空间上的焓值不均匀，导热系数也不均匀，同时严重的相分离会让其慢慢失去了复合相变材料的意义。
6、如果想更好地将相变材料投入到储能设备领域使用，这些都是亟待我们解决和应对的问题。
技术实现思路
0、
技术实现思路
1、本专利技术针对现有问题提出了一种兼顾导热效果以及焓值的复合相变材料，原材料不依赖石油，改善导热性能以及兼顾焓值需求的复合相变材料，且使用过程中不会出现相分离，更能保证相变点的稳定。
2、本专利技术所涉及的一种复合相变材料为：相变材料、膨胀石墨和微细石墨混合物；
3、其中所述相变材料：为在熔化和凝固过程中有超过100j/g焓值变化的材料；
4、所述膨胀石墨：是一种多孔间隙的低密度石墨；
5、所述微细石墨：填充膨胀石墨的间隙，提升膨胀石墨间隙之间的导热性能。
6、其中所述微细石墨的质量分数为3％～40％。
7、更进一步地，更佳方案为：所述微细石墨的质量分数为10％～25％。
8、所述相变材料在熔化和凝固的过程中能有热量变化的材料，包含但不限于烷烃、有机酸、酯类和醇。
9、所述相变材料为山梨醇、十八烷酸甲酯、二十五烷和十八烷酸。
10、所述相变材料为十八烷酸，其导热系数0.21w/(m·k)。
11、所述膨胀石墨有不同的膨胀倍数，膨胀石墨的间隙被带有微细石墨的相变材料填满。
12、一种制备复合相变材料的方法，其特征在于，
13、s1：将所述相变材料、膨胀石墨以及微细石墨按照预定的比例备料；
14、s2：微细石墨与相变材料配比，按照质量分数3％～40％微细石墨和补足余量的相变材料，进行熔化混合，得到液态混合材料；
15、s3：将s2中的液态混合材料加入到膨胀石墨上进行混合，直到膨胀石墨不能吸收多余的液态混合物为止；
16、s4：在温度大于相变材料熔点条件下，搅拌4-6小时，使温度低于相变材料闪点；
17、s5：得到所述复合相变材料，留待备用。
18、进一步地，其中膨胀石墨可以自行制备，制备过程为：首先挑选石墨，在石墨中加入氧化剂和插层剂，通过反应得到可膨胀石墨，最后将可膨胀石墨放置于高于300℃以上的高温环境内进行加热，得到膨胀石墨，冷却备用。
19、更进一步地，如果需要更好的混合效果，可以在步骤s3之前，加入真空吸附步骤，所述真空吸附步骤是：将膨胀石墨放到真空反应釜中，启动反应釜将膨胀石墨间隙中的空气抽出来，在维持反应釜真空的状态下，将步骤s3中的液态混合材料加入到真空反应釜中，浸润在膨胀石墨上，在真空条件下完成步骤s4所述混合过程，同样的以膨胀石墨不能再吸收更多液态混合物为终止标志。
20、更进一步地，步骤s5冷却后的材料用粉碎机进行均匀粉碎。
21、本专利技术所涉及的复合相变材料具有较高的导热性能且焓值较高，适合作为储能设备所用，同时由于膨胀石墨解决导热骨架的问题，而微细石墨和相变材料解决高效储能和相分离的问题，能够提供一种比较完美适合工业应用于储能设备的复合相变材料，具有工业成本较低、反复相变过程稳定、克服相分离问题、焓值高、导热效率高等诸多优点。
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1.一种复合相变材料：其特征在于，所述复合相变材料是相变材料、膨胀石墨和微细石墨的混合物；
2.根据权利要求1所述复合相变材料，其特征在于，其中所述微细石墨和相变材料混合时，所述微细石墨的质量分数为3%~40%。
3.根据权利要求2所述复合相变材料，其特征在于，所述微细石墨的质量分数为10%~25%。
4.根据权利要求1所述复合相变材料，其特征在于，其中所述相变材料在熔化和凝固的过程中能有热量变化的材料，包含但不限于烷烃、有机酸、酯类和醇。
5.根据权利要求4所述复合相变材料，其特征在于，所述相变材料为山梨醇、十八烷酸甲酯、二十五烷或十八烷酸。
6.根据权利要求5所述复合相变材料，其特征在于，其中所述相变材料为十八烷酸，其导热系数为0.21W/(m·K)。
7.根据权利要求1所述复合相变材料，其特征在于，所述膨胀石墨有不同的膨胀倍数，膨胀石墨的间隙被带有微细石墨的相变材料填满。
8.一种制备复合相变材料的方法，其特征在于，包括以下步骤：
9.根据权利要求8所述制备复合相变材料的方法，其
10.根据权利要求8或9所述制备复合相变材料的方法，其特征在于，在进行所述步骤S3之前，加入真空吸附步骤，所述真空吸附步骤是：将所述膨胀石墨放到真空反应釜中，启动反应釜将膨胀石墨间隙中的空气抽出来，在维持反应釜真空的状态下，将步骤S3中的液态混合材料加入到真空反应釜中，浸润在膨胀石墨上，在真空条件下完成步骤S4所述混合过程，以膨胀石墨不能再吸收更多液态混合物为终止标志。
11.根据权利要求8所述制备复合相变材料的方法，其特征在于，冷却后的材料用粉碎机进行均匀粉碎。
...【技术特征摘要】
1.一种复合相变材料：其特征在于，所述复合相变材料是相变材料、膨胀石墨和微细石墨的混合物；
2.根据权利要求1所述复合相变材料，其特征在于，其中所述微细石墨和相变材料混合时，所述微细石墨的质量分数为3%~40%。
3.根据权利要求2所述复合相变材料，其特征在于，所述微细石墨的质量分数为10%~25%。
4.根据权利要求1所述复合相变材料，其特征在于，其中所述相变材料在熔化和凝固的过程中能有热量变化的材料，包含但不限于烷烃、有机酸、酯类和醇。
5.根据权利要求4所述复合相变材料，其特征在于，所述相变材料为山梨醇、十八烷酸甲酯、二十五烷或十八烷酸。
6.根据权利要求5所述复合相变材料，其特征在于，其中所述相变材料为十八烷酸，其导热系数为0.21w/(m·k)。
7.根据权利要求1所述复合相变材料，其特征在于，所述膨胀石墨有不同的膨胀倍数，膨胀石墨的间隙被带有微细石墨的...
【专利技术属性】
技术研发人员：聂姣，赵凯，张杰，邓雁青，周淼龙，
申请(专利权)人：深圳安吉尔饮水产业集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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