[发明专利]一种复合低温相变蓄冷材料

说明书

技术领域

本发明涉及相变材料技术领域，具体地说，是一种复合低温相变蓄冷材料。

背景技术

相变蓄冷材料是相变蓄冷系统中储存冷量的功能材料，利用其对冷量的储存与释放，达到错峰用冷、移峰填谷的目的，在蓄冷技术中处于核心地位。对相变蓄冷材料的一般要求是：（1）具有较高的相变潜热，相变潜热大，只需要较少的蓄冷材料和较小的蓄冰槽容积就能储存相同的冷量；（2）具有合适的相变温度，对冷藏运输行业而言，某些特殊产品如金枪鱼的冷藏运输温度要求在－45℃以下；（3）相变温度保持恒定，应始终保持一定的凝固温度，也需要稳定的溶解温度；（4）过冷度小，即过冷温度与冰点温度之差要小；（5）具有较大的导热系数和密度；（6）具有较大的比热；（7）无相分离现象，避免蓄冷材料老化变质而失效；（8）相变过程体积变化小；（9）高稳定性，不发生分解，无爆炸性，无腐蚀、无毒、不燃；（10）成本低廉，量大易得。

目前的相变蓄冷材料研究主要分为两个方向：有机相变蓄冷材料和无机相变蓄冷材料。有机相变蓄冷材料性能较稳定，几乎无过冷和相分离问题，这使得有机材料能长效应用于实际使用过程中，但通常其相变潜热低，且其密度小。无机相变蓄冷材料具有较高的单位体积相变潜热值和良好的导热性，缺点是易产生过冷和相分离，长期使用则热性能衰减严重。

关于低温相变蓄冷材料的报道较多，但是超低温（－45℃以下）相变材料的研究较少，因此，需要一种稳定性好、不易分解、安全无毒、成本较低的蓄冷材料，能用于超低温冷藏车来运输具有特殊要求的冷冻食品、生物制品、药品疫苗等产品。关于本发明的复合低温相变蓄冷材料，目前还未见报道。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中的不足，提供一种复合低温相变蓄冷材料，能用于超低温冷藏车的蓄冷系统，蓄冷材料的充/放冷循环性能好。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案是：

一种复合低温相变蓄冷材料，它是由以下重量百分比的原料制得：膨胀石墨5%～7%，正己醇93%～95%；将所述膨胀石墨和正己醇混合均匀，冷却至室温后得到复合低温相变蓄冷材料。

优选地，所述的复合低温相变蓄冷材料是由以下重量百分比的原料制得：膨胀石墨5.2%～6.1%，正己醇93.9%～94.8%。

优选地，所述的复合低温相变蓄冷材料是由以下重量百分比的原料制得：膨胀石墨5.7%，正己醇94.3%。

膨胀石墨是一种性能优良的吸附剂，其疏松的多孔结构对有机物具有强大的吸附能力，其粒度大小会影响吸附能力。本发明的蓄冷材料中，膨胀石墨的粒度范围可以是100～300目，最优选为200目。

膨胀石墨和正己醇混合均匀的方式可以为搅拌、超声震荡等，最优选为超声震荡方式。

需要说明的是，正己醇是有机物，对金属无腐蚀性作用，但是对于塑料或者橡胶有溶胀作用，因此封装、储存本发明蓄冷材料的容器的最佳材料是金属。

本发明优点在于：

1、本发明提供了一种新的蓄冷材料，蓄冷材料的形态为半流体状态，可以适应不同形状的容器，无腐蚀性，并且不容易发生泄漏污染的问题；

2、蓄冷材料的相变潜热高，导热系数高，相变温度合适（－50℃左右），过冷度小，充/放冷循环性能好，适合用于蓄冷冷藏车系统；

3、本发明蓄冷材料组分少，制备方法简单、易操作，原料容易获得，适合产业化推广。

附图说明

附图1是三种蓄冷材料（5.2%膨胀石墨＋94.8%正己醇、5.7%膨胀石墨＋94.3%正己醇、6.1%膨胀石墨＋93.9%正己醇）进行50次充冷和放冷实验结果。

附图2是相变蓄冷材料充冷时间与充冷流量的关系。

具体实施方式

下面结合附图对本发明提供的具体实施方式作详细说明。

以下实施例中，膨胀石墨，购自青岛莱西市金日来电子材料厂，规格：粒度200目，含碳量99.5%；正己醇为市售分析纯试剂。

实施例1～实施例6蓄冷材料的制备和性能测试

按照表1所示的重量百分比称取各原料，将称量的膨胀石墨和正己醇用超声波震荡仪混合均匀，冷却至室温后得到复合低温相变蓄冷材料。

表1实施例1～实施例6中各原料重量百分比