CN101121876A - 一种利用膨胀珍珠岩制备复合相变材料的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明是一种利用膨胀珍珠岩制备定型复合相变材料的方法。该方法包括以下步骤：A.将载体材料膨胀珍珠岩高温干燥处理；B.将步骤A得到的载体材料真空处理；C.将相变材料熔融为液态；D.在步骤B得到的载体材料中加入步骤C得到的相变材料，保持真空度；E.将步骤D得到的复合相变材料常温冷却。本发明所制得的复合相变材料为细小的白色颗粒状，相变过程中不产生宏观液相，粉末易分散，便于各储能领域的开发利用。
Description
技术领域
本发明属于太阳能利用、蓄热建筑领域，涉及一种制备定型复合相变材料的方法。
背景技术
在物质两种相态的转变过程中，必然会伴有大量能量的吸收与释放。将单位物质相变过程吸收或释放的能量，称为相变潜热。相变过程是一个等温或近似等温的过程，相变潜热储能相比通过提高材料温度的显热储能方式来说，其单位储能量要大的多。相变材料具有储能密度大，储热容器体积小，热效率高，吸放热温度近似恒定等优点，因此，目前受到普遍的关注与研究。
从相变材料的分类来看，固-液相变材料因其体积变化小，成本适中等优点具有较广阔的应用前景。但是，固-液相变材料有一个无法忽视的缺点，即固态相变材料转变为液相时无固定形状，会发生流淌。
因此，目前的研究较多地关注制备一种复合的相变材料，即在普通相变材料的外部加封一种高熔点的固态载体材料。当复合相变材料处于相变温度时，其内部的相变组分发生固-液相变，吸附和释放热量，外部的载体组分仍维持固体形态，保证复合材料在宏观上仍为固体，表观形态不变。
膨胀珍珠岩是一种经由天然珍珠岩煅烧而成的无机轻质多孔材料，膨胀珍珠岩具有高孔隙率，低容重，化学上属于一种惰性材料。
发明内容
本发明的目的在于为相变材料寻找适合的载体复合技术。本发明是通过以下技术方法实现的。该方法包括以下步骤：
A.将载体材料膨胀珍珠岩高温干燥处理；
B.将步骤A得到的载体材料真空处理；
C.将相变材料熔融为液态；
D.在步骤B得到的载体材料中加入步骤C得到的相变材料，保持真空度；
E.将步骤D得到的复合相变材料常温冷却。
进一步，在步骤A中载体材料烘干时间为1小时～1.5小时，烘干温度为105℃～110℃。
在步骤B中，载体材料真空时间为30min～40min，真空度0.1MPa～0.2MPa。
在步骤C中，熔融温度根据相变材料熔点而定，即熔融温度应在相变材料熔点以上。
在步骤D中，相变材料与载体材料的真空复合过程中，两者的比例根据相变材料的不同而定，真空度保持时间为30min～40min。
利用膨胀珍珠岩本身的轻质多孔性能，在真空高温状态下能够自发地吸附熔融状态的相变材料。
本发明所制得的复合相变材料为细小的白色颗粒状，相变过程中不产生宏观液相，粉末易分散，便于各储能领域的开发利用。
附图说明
图1为膨胀珍珠岩-癸酸复合相变材料的DSC曲线图，相变起始温度为29.79℃，相变峰值温度为31.24℃，相变潜热为116.1J/g；
图2为膨胀珍珠岩-月桂酸复合相变材料的DSC曲线图，相变起始温度为42.41℃，相变峰值温度为43.48℃，相变潜热为131.8J/g。
具体实施方式
实例介绍：
实例一：将20g载体材料膨胀珍珠岩高温干燥处理(烘干时间为1小时～1.5小时，烘干温度为105℃～110℃)；将膨胀珍珠岩抽真空至真空度为0.1MP～0.2MPa，持续30min～40min；将相变材料癸酸40g熔融为液态；将熔融的癸酸加入膨胀珍珠岩中，并保持真空度0.1MPa～0.2MPa下30min～40min；将制得的复合相变材料常温冷却。复合相变材料热力学性能如图1所示。
实例二：将20g载体材料膨胀珍珠岩高温干燥处理(烘干时间为1小时～1.5小时，烘干温度为105℃～110℃)；将膨胀珍珠岩抽真空至真空度为0.1MPa～0.2MPa，持续30min～40min；将相变材料30g月桂酸熔融为液态；将熔融的月桂酸加入膨胀珍珠岩中，并保持真空度0.1MPa～0.2MPa下30min～40min；将制得的复合相变材料常温冷却。复合相变材料热力学性能如图2所示。
Claims (5)
1.一种利用膨胀珍珠岩制备定型复合相变材料的方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：
A.将载体材料膨胀珍珠岩高温干燥处理；
B.将步骤A得到的载体材料真空处理；
C.将相变材料熔融为液态；
D.在步骤B得到的载体材料中加入步骤C得到的相变材料，保持真空度；
E.将步骤D得到的复合相变材料常温冷却。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于在步骤A中载体材料烘干时间为1小时～1.5小时，烘干温度为105℃～110℃。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：在步骤B中，载体材料真空时间为30min～40min，真空度0.1MPa～0.2MPa。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：在步骤C中，熔融温度根据相变材料熔点而定，即熔融温度应在相变材料熔点以上。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：在步骤D中，相变材料与载体材料的真空复合过程中，两者的比例根据相变材料的不同而定，真空度0.1MPa～0.2MPa保持时间为30min～40min。
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