[发明专利]一种磁-热能量转换和热能存储定形相变复合材料及其制备方法

摘要

本发明涉及一种磁‑热能量转换和热能存储定形相变复合材料及其制备方法，属于复合材料领域。一种磁‑热能量转换和热能存储定形相变复合材料，其特征在于：所述复合材料由定形相变材料和均匀分散在其内的超顺磁性纳米颗粒组成，其中，按质量百分比，定形相变材料：96～99％，超顺磁性纳米颗粒：1～4％，其中，所述超顺磁性纳米颗粒为Fe₃O₄、CoFe₂O₄、NiFe₂O₄、MnFe₂O₄。本发明用结合原位掺杂的溶胶‑凝胶法制备出定形相变复合材料，成功地将超顺磁性纳米材料引入到PCM体系中，可以同时实现磁‑热能量转换和热能存储，所得材料具有优异的形状稳定性能、储能密度以及热稳定性。

主权项

1.一种磁‑热能量转换和热能存储定形相变复合材料，其特征在于：所述复合材料由定形相变材料和均匀分散在其内的超顺磁性纳米颗粒组成，其中，按质量百分比，定形相变材料：96～99％，超顺磁性纳米颗粒：1～4％其中，所述超顺磁性纳米颗粒为Fe₃O₄、CoFe₂O₄、NiFe₂O₄、MnFe₂O₄；所述定形相变复合材料为无机支撑材料与有机相变材料的复合物，其中，所述无机支撑材料为SiO₂、TiO₂、ZrO₂；所述有机相变材料为石蜡、脂肪酸或醇类化合物，所述复合材料按下述方法制得：步骤(1)：将无机支撑材料化合物的前驱体与水混合，用盐酸调节pH至1～2，机械搅拌，得前驱体水解溶液；滴加碳酸钠溶液调节pH至5～6，得溶胶，其中，所述前驱体为正硅酸乙酯、钛酸四丁酯或锆酸四丁酯，前驱体与水的摩尔比为1:10～1:20；步骤(2)：将有机相变材料与步骤(1)得到的溶胶混合，搅拌混合均匀，所述有机相变材料与前驱体的质量比为0.5:1～1.1:1；步骤(3)：搅拌条件下，向步骤(2)所得混合液中加入超顺磁性纳米颗粒水分散液，滴加碳酸钠溶液，使凝胶析出，所述超顺磁性纳米颗粒与定形相变材料的质量比为1:80～4:80；50℃真空干燥，即得。