[发明专利]一种果冻状凝胶型复合低温相变蓄冷材料及其制备方法

说明书

本发明提供了一种果冻状凝胶型复合低温相变蓄冷材料，含有质量百分比浓度为22%～23%的甲酸钠、质量百分比浓度为12%的氯化钾、余量为蒸馏水，还含有质量百分比浓度为0.4%的黄原胶、质量百分比浓度为0.12%的纳米二氧化钛、质量百分比浓度为0.13%的十二烷基硫酸钠。本发明还提供了上述低温相变蓄冷材料的制备方法。本发明的相变温度为‑23.5～‑23.8℃，潜热为220.7～235.7J/g；本发明相变过程可逆，常温下为果冻状凝胶型，可防止泄漏；所需原料化学性质稳定，可长期使用的，且原料无毒无害，来源广泛、成本较低，可广泛应用于低温领域。

技术领域

本发明为相变材料学领域，涉及一种多元复合凝胶蓄冷剂，具体来说是一种果冻状凝胶型复合低温相变蓄冷材料及其制备方法。

背景技术

储量有限的能源已经无法满足人类快速增长的能源需求，并且传统的化石能源在使用过程中，一般都会产生如二氧化碳等温室气体导致全球气候变化的问题，这就使蓄冷技术得到重视和发展。蓄冷技术是利用材料释放显热以及相变过程中的潜热将冷量积聚到存储介质中，需要时再释放出的一种可以克服能量在利用过程中产生的时空匹配错差问题，有效节约能源的新型节能技术。

蓄冷相变材料作为蓄冷剂通常是由一种或者多种有机物或(和)无机化合物组成的凝胶状混合物，在低温环境下释放潜热储存大量冷量，然后在温度较高时又能放出这些冷量，使自身及周围一定范围内的环境处于较长时间的低温状态。

现在相变储能技术已经广泛的应用在日常生活中，在蓄冷空调系统、太阳能利用、工业余热利用、技能环保建筑、医疗、食品保鲜、冷链运输等方面都有广泛的应用。但目前，低温相变蓄冷剂的研究还相对比较少，特别是温度为-60℃-0℃的相变温度。

发明内容

针对现有技术中的上述技术问题，本发明提供了一种果冻状凝胶型复合低温相变蓄冷材料及其制备方法，所述的这种果冻状凝胶型复合低温相变蓄冷材料及其制备方法要解决现有技术的低温相变蓄冷材料使用过程中会出现较大过冷和相分离现象的技术问题。

本发明提供了一种果冻状凝胶型复合低温相变蓄冷材料，由包括下述质量百分比的原料制备而成：

甲酸钠22％～23％；

氯化钾12％；

余量为蒸馏水。

进一步的，还含有黄原胶，在所述的果冻状凝胶型复合低温相变蓄冷材料中，黄原胶的质量百分比浓度为0.4％。

进一步的，还含有纳米二氧化钛和十二烷基硫酸钠，在所述的果冻状凝胶型复合低温相变蓄冷材料中，所述的纳米二氧化钛的质量百分比浓度为0.12％，所述的十二烷基硫酸钠的质量百分比浓度为0.13％。

进一步的，所述的纳米二氧化钛的粒径为5nm-10nm。

进一步的，所述相变蓄冷材料的相变温度为-23.4～-23.8℃，相变潜热为220.7～235.7J/g。

本发明还提供了上述的一种果冻状凝胶型复合低温相变蓄冷材料的制备方法，包括如下步骤：

1)按照质量百分比称取甲酸钠、氯化钾、黄原胶、纳米二氧化钛、十二烷基硫酸钠、蒸馏水；

2)室温下，将称量好的十二烷基硫酸钠置于一个容器中，向其中加入称量好的蒸馏水，搅拌，在搅拌过程中依次加入甲酸钠、氯化钾、纳米二氧化钛，充分混合分布均匀后，然后超声振动30～90min；再在搅拌过程中分2～5批加入称取好的黄原胶，搅拌直至溶液成为白色混合均匀的凝胶状液体，放置3～9小时后，得到果冻状凝胶型复合低温相变蓄冷材料。