[发明专利]一种液态金属相变吸热材料

权利要求书

1.一种液态金属相变吸热材料，其特征在于，其包含低熔点金属，氧化镓，氢氧化锡，和相变微胶囊；

所述低熔点金属为镓锡合金，所述低熔点金属各组分的质量分数为镓80％，锡20％；

所述相变微胶囊以石蜡为芯材，聚丙烯酸酯为壁材，同时聚丙烯酸酯壁材表面复合了二氧化硅纳米颗粒。

2.如权利要求1所述的液态金属相变吸热材料，其特征在于，所述低熔点金属的质量分数为70％～90％，所述氧化镓的质量分数为0.01％～1％，所述氢氧化锡的质量分数为0.01％～1％，所述相变微胶囊的质量分数为8％～29.8％。

3.如权利要求1所述的液态金属相变吸热材料，其特征在于，所述相变吸热材料熔化时，低熔点金属体积收缩，相变微胶囊体积膨胀，相变吸热材料总体体积变化小，无膨胀应力。

4.如权利要求1所述的液态金属相变吸热材料，其特征在于，所述相变吸热材料凝固时，低熔点金属体积膨胀，相变微胶囊体积收缩，相变吸热材料总体体积变化小，也无膨胀应力。

5.如权利要求1所述的液态金属相变吸热材料，其特征在于，所述氧化镓粒径为1～10微米，所述氢氧化锡粒径为1～10微米。

6.如权利要求1所述的液态金属相变吸热材料，其特征在于，所述氧化镓和氢氧化锡通过降低低熔点金属的表面张力以便促进相变微胶囊在低熔点金属中均匀分散，避免沉降。

7.如权利要求1所述的液态金属相变吸热材料，其特征在于，所述相变微胶囊聚丙烯酸酯壁材表面复合有二氧化硅纳米颗粒,以便提高低熔点金属和相变微胶囊的亲和性，以及便于相变微胶囊在低熔点金属中均匀分散，避免沉降。

8.如权利要求1所述的液态金属相变吸热材料，其特征在于，所述二氧化硅纳米颗粒在低熔点金属凝固时充当凝结核，以便降低低熔点金属的过冷度，使相变材料呈现稳定的凝固点。

9.如权利要求1所述的液态金属相变吸热材料，其特征在于，所述低熔点金属的相变点范围为20～40℃，所述相变微胶囊的相变点范围为20～40℃。

10.一种液态金属相变吸热材料的制备方法，其包含：

(1)称量需要制备的低熔点金属的原材料：镓、锡，按质量分数为镓80％，锡20％的比例量取；

(2)在真空或惰性气体条件下，将金属镓加热至熔化；往熔化的镓中慢慢加入金属锡，同时边加热边缓慢搅拌，直至合金成熔融状态；在真空或惰性气体条件下，熔融合金在200～230℃恒温条件下缓慢搅拌1h，随后，降温至60℃，加入氧化镓和氢氧化锡，保温并搅拌1h，确保混合均匀，得到低熔点金属液体；

(3)将石蜡投入第一反应釜中加热熔化，称取第一单体甲基丙烯酸甲酯，第二单体丁二醇二丙烯酸酯，引发剂偶氮二异丁腈加入石蜡融化液中，混合搅拌至溶解待用，在第二反应釜中加入去离子水，纳米二氧化硅和表面活性剂十二烷基硫酸钠,升温至60℃搅拌保温30分钟。将第二反应釜中混合液加入第一反应釜中，在高速剪切乳化机作用下乳化一定时间，随后开启搅拌和加热,并保持温度在70-75℃，进行聚合反应，待反应平衡,经过除杂过滤后，放料得到白色乳液，即为相变微胶囊乳液；

(4)将相变微胶囊乳液经过干燥机喷雾干燥，得到白色粉末，为相变微胶囊固体成品；

(5)将制得的相变微胶囊加入低熔点金属液体中，60℃保温并搅拌1h，制得液态金属相变吸热材料。