纳米复合固液相变蓄能材料制造技术

本发明专利技术纳米复合固液相变材料，属相变蓄能技术。所述纳米复合固液相变材料的质量配比为：８８～９８份的水合无机盐，１～７份的纳米材料，１～５份的增稠剂。本发明专利技术纳米复合固液相变材料以水合无机盐为相变蓄能主体，具有较高的蓄能密度和良好的传热性能；以纳米材料为成核剂，可减小乃至消除水合无机盐的过冷度，且性能稳定，耐腐蚀；添加适量增稠剂，增加液态水合无机盐的黏度，可防止水合无机盐的相分离，同时增强纳米材料的悬浮稳定性。本发明专利技术纳米复合固液相变材料可广泛用于太阳能热利用、工业余热利用、空调蓄能等领域。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于相变蓄能技术，具体涉及固液相变蓄能材料。
技术介绍
蓄能技术具有十分广泛的用途。例如在太阳能热利用中，可以把热接收的太阳能 储存起来供夜晚或阴雨天气使用，改善太阳能不稳定的缺点，使供能系统运行稳定；在分布 式能源系统中，可以利用蓄能技术，把燃气轮机余热储存起来，为用户提供热水或为吸收式 空调系统提供驱动热源，调整供能系统和用户用能负荷之间的匹配；在空调系统中，可以利 用蓄能技术，把冷能或热能在用电低谷时段储存起来，在用电高峰时再供给用户，可移峰填 谷，减小用户运行费用。因此蓄能技术对于太阳能、废热能的回收利用等具有重要应用价 值，是一种有效的节能减排技术。潜热蓄能是热能存储的主要方式，而相变材料是潜热储能系统的重要组成部分。 固液相变材料由于相变体积变化小，相变温度稳定，相变潜热大而应用最多。固液相变材料 可分为有机相变材料和无机相变材料，有机相变材料(例如石蜡类、脂肪酸类)具有无腐蚀 性、化学和热物理性质稳定、没有或较低的过冷度等优点，但是密度小、相变潜热较小，因此 单位体积的蓄能量较小，另外其热导率低、易燃也不利于有机相变材料的应用。无机相变材 料主要是水合无机盐相变材料，由于密度大、相变潜热大，因而具有较大的蓄能密度，同时 具有较好的传热性能且价格便宜，因此倍受关注。但是水合无机盐相变材料有较大的过冷 度和易析出无机盐晶体而发生相分层的缺点，使得其应用受到很大限制。
技术实现思路
为了解决水合无机盐相变材料过冷和相分离问题，本专利技术提出复合纳米颗粒的水 合盐相变蓄能材料。本专利技术采用的技术方案是纳米复合固液相变蓄能材料由水合无机盐，纳米材料，增稠剂组成。所述的水合无机盐包括水合氯化钙、水合硫酸钠、水合醋酸钠、水合碳酸钠、水合 硅酸钠、水合磷酸钠、水合磷酸氢钠、焦磷酸钠、硼砂、水合硫酸铝铵、水合氯化镁、水合硝酸镁。所述的纳米材料包括纳米氮化铝、纳米氮化硅、纳米二氧化钛、纳米二氧化硅、纳 米碳化硅、纳米硼化硅、纳米硼化锆。所述的增稠剂包括羧甲基纤维素、羧甲基纤维素钠、聚丙烯酰胺、明胶。所述纳米复合固液相变蓄能材料的质量配比为88 98份的水合无机盐，1 7 份的纳米材料，1 5份的增稠剂。所述的纳米复合固液相变材料的配置方法为1.称量一定质量配比的水合无机盐、纳米材料、增稠剂；2.将三者混合后在固态下充分研磨混合；3.充装入容器中压实；4.加热融化后封装或直接封装。所述的纳米复合固液相变材料的另一种配置方法为1.称量一定质量配比的水合无机盐、纳米材料、增稠剂；2.将水合无机盐加热融化后加入纳米材料，并充分搅拌震荡，分散均勻；3.将增稠剂加入熔融液态水合无机盐中，混合均勻；4.保持纳米复合相变材料为液态，充装入容器中封装。本专利技术纳米复合固液相变材料，以水合无机盐为主体，具有较高的蓄能密度和良 好的传热性能；以纳米材料为成核剂，可减小乃至消除水合无机盐的过冷度，且性能稳定， 耐腐蚀；同时通过添加适量增稠剂，增加液态水合无机盐的黏度，可有效防止水合无机盐的 相分离现象，同时可极大增强纳米材料的悬浮稳定性。具体实施例方式以下实施例仅为进一步说明本专利技术，但不对本专利技术构成限制。实施例一称量水合醋酸钠92份，纳米氮化铝粉体4份，增稠剂羧甲基纤维素钠4份，将三者 混合后在固态下充分研磨混合，充装入容器中压实，加热融化后封装。以上述配比得到的 纳米复合水合醋酸钠相变材料，相变潜热大于200kJ/kg，相变温度高于50°C，过冷度小于 2°C。实施例二称量水合醋酸钠91份，纳米氮化铝粉体5份，增稠剂羧甲基纤维素钠4份，将三者 混合后在固态下充分研磨混合，充装入容器中压实，加热融化后封装。以上述配比得到的纳 米复合水合醋酸钠相变材料，相变潜热大于200kJ/kg，相变温度高于50°C，无过冷度。实施例三称量水合硫酸钠92份，纳米氮化铝粉体5份，增稠剂羧甲基纤维素钠3份，将水合 硫酸钠加热融化后加入纳米氮化铝粉体，充分搅拌震荡，分散均勻后将增稠剂羧甲基纤维 素钠加入，混合均勻，最后充装入容器中封装。以上述配比得到的纳米复合水合硫酸钠相变 材料，相变潜热大于200kJ/kg，相变温度约30°C，过冷度小于2V。本文档来自技高网...

【技术保护点】
纳米复合固液相变材料，其特征在于所述材料的质量配比为：８８～９８份的水合无机盐，１～７份的纳米材料，１～５份的增稠剂。

【技术特征摘要】
纳米复合固液相变材料，其特征在于所述材料的质量配比为88～98份的水合无机盐，1～7份的纳米材料，1～5份的增稠剂。2.根据权利要求1所述的水合无机盐包括水合氯化钙、水合硫酸钠、水合醋酸钠、水合 碳酸钠、水合硅酸钠、水合磷酸钠、水合磷酸氢钠、焦磷酸钠、硼砂、水合硫酸铝铵、水合氯化 镁、水合硝酸镁；所述的纳米材料包括纳米氮化铝、纳米氮化硅、纳米二氧化钛、纳米二氧化 硅、纳米碳化硅、纳米硼化硅、纳米硼化锆；所述的增稠剂包括羧甲基纤维素、羧甲基纤维素 钠、聚丙烯酰胺、明胶。3.—种权利要求1所述的纳米复合固液...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡芃，卢大杰，张谦，
申请(专利权)人：中国科学技术大学，
类型：发明
国别省市：34[]