[发明专利]一种相变蓄热材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种相变蓄热材料及其制备方法，本发明以三水合醋酸钠为基体材料，甲酰胺为温度调节剂，羧甲基纤维素钠或聚乙烯醇为增稠剂，磷酸氢二钠为成核剂，经过研磨、熔化、搅拌等一系列工艺，在容器中冷却至室温形成相变蓄热材料，三水合醋酸钠经过各个添加剂的改性后，制成的相变蓄热材料具有较小的过冷度，相变焓大，稳定性高，消除了相分离现象，且制备过程简单，便于封装和生产，提高了生产效率，提高了收益。

技术领域

本发明涉及一种相变蓄热材料领域，具体是一种相变蓄热材料及其制备方法。

背景技术

相变蓄能材料，简称PCM。所谓相变储能是指物质在相变化过程中吸收或释放能量。正是这一特性构成了相变储能材料具有广泛应用的理论基础。相变材料从液态向固态转变时，要经历物理状态的变化。在这两种相变过程中，材料要从环境中吸热，反之，向环境放热。在物理状态发生变化时可储存或释放的能量称为相变热，发生相变的温度范围很窄。物理状态发生变化时，材料自身的温度在相变完成前几乎维持不变。大量相变热转移到环境中时，产生了一个宽的温度平台。相变材的出现，体现了恒温时间的延长，并可与显热和绝缘材料在热循环时，储存或释放显热。其原理是：相变材料在热量的传输过程中将能量储存起来，就像热阻一样将可以延长能量传输时间，使温度梯度减小。但是市面上使用的相变蓄热材料制作周期长，成本高，工序繁琐，不能大批量的生产制备，生产效率低，实用性不够好。

发明内容

本发明的目的在于提供一种相变蓄热材料及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种相变蓄热材料，该材料至少由三水合醋酸钠、甲酰胺、羧甲基纤维素钠和磷酸氢二钠组成，各个原料占原料总量的质量百分比为：三水合醋酸钠为80％-93％份、甲酰胺为5％-15份％、羧甲基纤维素钠为1％-3份％、磷酸氢二钠为1％-3份％；

一种相变蓄热材料的制备方法，其具体制备步骤如下：

S1、按照组分比例取适量的三水合醋酸钠、羧甲基纤维素钠和磷酸氢二钠，分别将这几种原料研磨均匀得到固体混合物；

S2、将步骤S1中得到的固体混合物放入恒温浴锅中进行加热，然后向固体混合物放置的容器中按比例添加甲酰胺，之后将容器密封，使各组分完全熔化成为液体，并对其进行均匀搅拌，之后形成胶状液体；

S3、将容器里面的胶状液体取出，搅拌均匀之后注入洁净的容器中，在容器内预留一定量的膨胀空间，胶状的共熔混合在容器内形成相变蓄热材料。

作为本发明进一步的方案：所述羧甲基纤维素钠可以用聚乙烯醇代替。

作为本发明进一步的方案：所述步骤S2中恒温浴锅里面的温度控制在55-80摄氏度的范围内。

作为本发明进一步的方案：所述步骤S3中注入的体积量为容器体积的85-95％，容器中留5-15％的膨胀空间。

作为本发明进一步的方案：所述步骤S3中制得的相变蓄热材料的相变焓值为236-253千焦/千克，相变温度为48-53摄氏度，过冷度小于3摄氏度。

作为本发明再进一步的方案：所述步骤S3中制得的相变蓄热材料中三水合醋酸钠为基体材料，甲酰胺为温度调节剂，羧甲基纤维素钠为增稠剂，磷酸氢二钠为成核剂。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明以三水合醋酸钠为基体材料，甲酰胺为温度调节剂，羧甲基纤维素钠或聚乙烯醇为增稠剂，磷酸氢二钠为成核剂，经过研磨、熔化、搅拌等一系列工艺，在容器中冷却至室温形成相变蓄热材料，三水合醋酸钠经过各个添加剂的改性后，制成的相变蓄热材料具有较小的过冷度，相变焓大，稳定性高，消除了相分离现象，且制备过程简单，便于封装和生产，提高了生产效率，提高了收益。

具体实施方式