【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于热能存储材料，具体涉及一种新型微观鞘-芯结构的热能存储材料及其制备方法。
技术介绍
1、热能不仅是工业生产中的一种基本能源类型，也是我们日常生活中普遍存在的一种现象，贯穿于我们日常生活中的各个方面，如在人体热环境和建设性热环境中。合理设计热能采集、转换、储存、调节和利用的先进装置和技术，对于缓解能源危机、缓解环境污染、促进可持续发展具有重要的现实意义。热能存储方法能提高了各个行业中许多器件的性能。热能储存的常用方式有:显热储热、潜热储热、化学储热等。其中，有机相变材料有机相变材料在热能储存方法中占据着尤为关键的地位，因其独特的性能和优势而被广泛地应用于工业和日常生活中的许多领域。
2、有机相变材料是一种优良的潜热存储材料，在从固体到液体或液体到固体的相变过程中吸收和释放大量的热量。有机相变材料具有能量储存密度高、过冷度小或可以忽略、无相分离和理想的热化学稳定性等优点，但有机相变材料在相变过程中存在熔漏现象，导热系数低，增加了安全隐患，限制了工作效率，严重阻碍了有机相变材料的推广和实际应用。因此提供一种制备方法简单且能够有效对有机相变材料进行封装，防止有机相变材料熔融过程中发生泄漏的热能存储材料是十分必要的。
3、石蜡是一种常见的储热相变材料，具有多方面的优点。石蜡是一种能够广泛应用于日常生活和工业生产中的储热材料。它的主要优点之一是其良好的成形性能，使它可以用于各种形状和大小的容器中。此外，石蜡还具有一致的熔化温度和可供化工界使用的优良熔融性能。这使得它可以用于各种储热系统，从小型的个人电子
4、专利cn 116905118 a公开了一种公开了一种功能纤维的制备方法，该技术是将聚氨酯、阳离子功能化溶剂和分散剂混合后利用同轴针头进行纺丝，得到所述中空纤维；向中空纤维的中空腔体内注入氧化石墨烯，得到复合纤维；配制含有银离子的纺丝液并进行静电纺丝，所涉及的制备过程较为繁琐。专利cn 117587579 a公开了一种耐紫外线辐射的聚氨酯基辐射制冷薄膜的制备方法，该材料为bst-pvp@tpu纤维膜，通过制备制备钛酸锶钡溶胶纺丝液、制备钛酸锶钡凝胶纤维、最后煅烧得到ba0·6sr0·4tio3纳米棒，但是该材料只具备较好的反射能力，不具备柔性和相变储热功能，无法在热管理方面大范围使用。
5、因此，开发一种制备方法简单同时利用石蜡这类相变储热能力强且价格便宜、应用广泛的柔性相变储热材料的制备方法对于推进热能储存管理领域、新型能源体系建设，确保“新能源+储能”一体化调度机制顺利实现等方面具有重要意义。
技术实现思路
1、针对现有相变储能材料封装性差等现状，为克服现有技术的缺陷，本专利技术提供一种新型微观鞘-芯结构的热能存储材料及其制备方法，制备得到的有机相变材料能够同时实现更好的潜热存储功能，同时使用铝箔锡纸、不锈钢网作为集流体，滚筒作为收集装置，使得空心轴纤维tpu无纺布材料具有良好的伸展性能减少了有害气体的排放和对环境的负面影响。为了达到上述目标，本专利技术采用以下的技术方案：
2、一种微观鞘-芯结构的热能存储材料，该热能存储材料为同轴鞘-芯结构，其中鞘壳为tpu，内芯为pw。
3、上述新型微观鞘-芯结构的热能存储材料的制备方法，该方法操作步骤如下：
4、步骤一，将tpu颗粒溶解于n,n-二甲基甲酰胺中，在200r/min条件下搅拌5h，直至颗粒充分溶解得到纺丝液；
5、步骤二，将pw溶解于煤油中，在200r/min条件下搅拌1h，直至pw充分溶解得到pw纺丝液；
6、步骤三，将步骤一和二处理后的纺丝液进行同轴静电纺丝；
7、步骤四，将步骤三中纺丝得到的无纺布进行烘干处理，获得空心轴tpu无纺布材料和鞘-芯结构tpu@pw无纺布热能存储材料。
8、进一步地，步骤一中tpu颗粒为7g，n,n-二甲基甲酰胺为20ml。
9、进一步地，步骤一中n,n-二甲基甲酰胺纯度为分析纯，99.5％。
10、进一步地，步骤二中pw为商用二十烷pw，浓度为50％w/v。
11、进一步地，步骤二中pw为5g，煤油为10ml。
12、进一步地，步骤二中煤油的浓度为为0.8g/cm3。
13、进一步地，步骤三中同轴针头材质为铜，形状为“y”型，规格为14g和20g，。
14、进一步地，步骤三中集流体为14μm厚的铝箔锡纸或者400目不锈钢网。
15、进一步地，步骤三中纺丝参数条件为接收器滚筒转速为100r/min。
16、进一步地，步骤三中纺丝参数条件为针头至接收器距离15cm。
17、进一步地，步骤三中纺丝参数条件为针头左右平移速度100mm/min，针头左右平移行程设定50mm。
18、进一步地，步骤三中14g口径所连注射器推速为0.1mm/min，注射器纺丝液为步骤一所得。
19、进一步地，步骤三中20g口径所连注射器推速为0.03mm/min，注射器纺丝液为步骤二所得。
20、进一步地，步骤三中纺丝参数条件为纺丝正向电压9kv，反向电压9kv。
21、进一步地，步骤三中纺丝时长8h。
22、进一步地，步骤四中烘干处理处理方法有两种，其一是真空烘干，烘干处理条件为在80℃条件下，烘干时间为12小时。其二是鼓风烘干，烘干处理条件为在80℃条件下，烘干时间为10小时，得到所述热能储存材料。
23、本专利技术具有以下有益效果：本专利技术利用同轴静电纺丝法，制备出空心轴tpu无纺布材料和鞘-芯结构tpu@pw无纺布热能存储材料。具有以下优点：
24、(1)利用同轴静电纺丝法，成功制备出空心轴纤维tpu无纺布材料，具有高弹性和高透气性，材料制备简单，成本低，效率高，使用寿命长。
25、(2)成功制备鞘-芯结构tpu@pw无纺布热能存储材料，在原有空心轴纤维tpu无纺布材料的基础上，通过同轴静电纺丝技术，有效通过tpu将pw进行封装，防止pw相变过程中发生泄漏。
26、(3)通过同轴静电纺丝技术，很大程度上提升了材料的热稳定性和循环使用能力，与传统真空浸渍法封装pw相比更大程度上提升了使用寿命。
27、(4)本申请所采用鞘-芯结构能够有效地提高材料的储能性能，使得材料在储能和释能过程中具有更高的效率。通过同轴静电纺丝法制备的tpu@pw无纺布热能存储材料具有纳米级的纤维结构，表面积大、孔隙率高，有助于提高材料的储能效率，且本本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种新型微观鞘-芯结构的热能存储材料，其特征在于，所述的热能存储材料为同轴鞘-芯结构，所述的鞘-芯结构热能存储材料鞘壳为TPU，内芯为PW。
2.权利要求1所述的一种新型微观鞘-芯结构的热能存储材料的制备方法，其特征在于，该方法操作步骤如下：
3.根据权利要求2所述的一种新型微观鞘-芯结构的热能存储材料的制备方法，其特征在于，所述的步骤一中TPU颗粒为7g，N,N-二甲基甲酰胺为20mL。
4.根据权利要求2所述的一种新型微观鞘-芯结构的热能存储材料的制备方法，其特征在于，所述的步骤二中PW为商用二十烷PW。
5.根据权利要求2所述的一种新型微观鞘-芯结构的热能存储材料的制备方法，其特征在于，所述的步骤二中PW为5g，煤油为10mL。
6.根据权利要求2所述的一种新型微观鞘-芯结构的热能存储材料的制备方法，其特征在于，所述的步骤三中同轴针头规格为14G和20G。
7.根据权利要求2所述的一种新型微观鞘-芯结构的热能存储材料的制备方法，其特征在于，所述的步骤三中集流体为14μm厚的铝箔锡纸。
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9.根据权利要求2所述的一种新型微观鞘-芯结构的热能存储材料的制备方法，其特征在于，所述的步骤三中纺丝参数条件为针头至接收器距离15cm。
10.根据权利要求2所述的一种新型微观鞘-芯结构的热能存储材料的制备方法，其特征在于，所述的步骤三中纺丝参数条件为针头左右平移速度100mm/min，针头左右平移行程设定50mm。
11.根据权利要求2所述的一种新型微观鞘-芯结构的热能存储材料的制备方法，其特征在于，所述的步骤三中14G口径所连注射器推速为0.1mm/min，注射器纺丝液为步骤一所得。
12.根据权利要求2所述的一种新型微观鞘-芯结构的热能存储材料的制备方法，其特征在于，所述的步骤三中20G口径所连注射器推速为0.03mm/min，注射器纺丝液为步骤二所得。
13.根据权利要求2所述的一种新型微观鞘-芯结构的热能存储材料的制备方法，其特征在于，所述的步骤三中纺丝参数条件为纺丝正向电压9kV，反向电压9kV。
14.根据权利要求2所述的一种新型微观鞘-芯结构的热能存储材料的制备方法，其特征在于，所述的步骤三中纺丝时长8h。
15.根据权利要求2所述的一种新型微观鞘-芯结构的热能存储材料的制备方法，其特征在于，所述的步骤四中烘干处理条件为在80℃条件下，烘干时间为12小时。
...【技术特征摘要】
1.一种新型微观鞘-芯结构的热能存储材料，其特征在于，所述的热能存储材料为同轴鞘-芯结构，所述的鞘-芯结构热能存储材料鞘壳为tpu，内芯为pw。
2.权利要求1所述的一种新型微观鞘-芯结构的热能存储材料的制备方法，其特征在于，该方法操作步骤如下：
3.根据权利要求2所述的一种新型微观鞘-芯结构的热能存储材料的制备方法，其特征在于，所述的步骤一中tpu颗粒为7g，n,n-二甲基甲酰胺为20ml。
4.根据权利要求2所述的一种新型微观鞘-芯结构的热能存储材料的制备方法，其特征在于，所述的步骤二中pw为商用二十烷pw。
5.根据权利要求2所述的一种新型微观鞘-芯结构的热能存储材料的制备方法，其特征在于，所述的步骤二中pw为5g，煤油为10ml。
6.根据权利要求2所述的一种新型微观鞘-芯结构的热能存储材料的制备方法，其特征在于，所述的步骤三中同轴针头规格为14g和20g。
7.根据权利要求2所述的一种新型微观鞘-芯结构的热能存储材料的制备方法，其特征在于，所述的步骤三中集流体为14μm厚的铝箔锡纸。
8.根据权利要求2所述的一种新型微观鞘-芯结构的热能存储材料的制备方法，其特征在于，所述的步骤三中纺丝参数条件为接收器滚筒转速为100r/min。
9.根...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘宸宇，张永泉，李栋博，王敬顺，伍嘉城，张昌海，迟庆国，邝睿，李子扬，杨洋，
申请(专利权)人：哈尔滨理工大学，
类型：发明
国别省市：
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