[发明专利]一种储热材料的制备方法

说明书

本发明公开了一种储热材料的制备方法，分步骤将固体石蜡、液体石蜡、十六胺和纳米氮化铝混合，制备中要控制温度和压强等条件，最后进行封装。该储热材料相变温度宽，具有较低的熔点和较高的潜热，导热性好，成本低，不容易泄露。

技术领域

本发明涉及储热领域，具体是涉及一种储热材料的制备方法。

背景技术

随着化石燃料资源的快速消耗和全球能源需求的不断增长，能源危机日趋严重，而热能存储是回收利用热能、提高能源利用效率的一种有效途径。潜热蓄热材料通常被称为相变材料，在发生相状态转变的过程中进行吸收或释放大量能量，在环境需要时将热量释放出来，从而有效控制环境温度，具有高潜热和热稳定性好等优点，在储能技术领域有较好的应用前景。

有机相变材料主要有石蜡、酯、多元醇、脂肪酸和高分子聚合物等，其中石蜡具有性能稳定、固体成型较好、腐蚀性较小、储热率高、来源广泛、无污染等优点，是一种较为理想的有机相变储热材料，但是单一的石蜡有液相流动易泄漏、传热慢等缺点。另外，由于工业级石蜡熔点较高、热传导性较差，在一定程度上制约了石蜡在储热方面的应用。如何通过对石蜡的改性，调整其熔点和相变温度，保留并提升材料的潜热值并降低成本，同时满足建筑上对相变材料快速热传导的需求及支撑力度要求，是目前需要解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种储热材料，该储热材料相变温度宽，具有较低的熔点和较高的潜热，导热性好，成本低，不容易泄露。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：

一种储热材料的制备方法，包括如下步骤：

S1：将固体石蜡加热至60~80℃熔化，然后加入液体石蜡并搅拌混合，得到熔点为25~40℃的二元相变材料，所述液体石蜡占所述二元相变材料的重量百分比为20~50%；

S2：将十六胺在80~100℃下熔化，然后加入所述二元相变材料并在60~80℃下混合，得到三元相变材料，所述十六胺占所述三元相变材料的重量百分比为20~40%；

S3：将所述三元相变材料加热熔化，然后加入纳米氮化铝，搅拌均匀，得到四元相变材料，所述纳米氮化铝占所述四元相变材料的重量百分比为重0.5~2%；

S4：将多孔载体陶粒加入真空反应釜并在加热下预抽真空，然后将熔化的所述四元相变材料加入真空反应釜，继续抽真空并搅拌直至所述多孔载体陶粒吸附饱和，得到陶瓷吸附相变材料，所述多孔载体陶粒占所述陶瓷吸附相变材料的重量百分比60~70%，然后取出所述陶瓷吸附相变材料并降温凝固，再进行二次封装，得到储热材料。

优选的，在所述步骤S1中，固体石蜡选择54#固体切片石蜡并用水浴加热至60~80℃，然后与所述液体石蜡加热共混30~60min得到所述二元相变材料。

优选的，在所述步骤S2中，在水浴条件下将所述十六胺加热至80~100℃，然后加入所述二元相变材料并在60~80℃下混合得到所述三元相变材料。

优选的，在所述步骤S4中，所述多孔载体陶粒的粒径不大于8mm，所述预抽真空的真空度为负压0.09~0.097Mpa。

本发明具有如下有益效果：

1、由于工业级石蜡熔点较高，本发明选用熔点为54℃左右、相变潜热为221J/g的固体切片石蜡，为了满足建筑领域相变要求，将固体石蜡与液体石蜡按特定比例混合从而制成相变温度为25~50℃的二元相变材料，从而拓宽了石蜡的相变温度范围，降低固体石蜡的熔点但仍保留了较高的潜热值。目前市场上具有相同熔点的相变石蜡成本较高，本发明的二元石蜡相变材料有助于降低成本。

2、相变材料十六胺具有很大的潜热值（271J/g），将二元石蜡相变材料与十六胺共晶混合，得到的三元相变材料相对于上述二元相变材料可以进一步提升潜热值（204.50J/g），并且在室温27℃左右即开始发生相变吸热，降低了熔点，具有广泛的适用性。