CN101121877B - 一种制备定型复合相变材料的方法 - Google Patents
一种制备定型复合相变材料的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101121877B CN101121877B CN2006100300529A CN200610030052A CN101121877B CN 101121877 B CN101121877 B CN 101121877B CN 2006100300529 A CN2006100300529 A CN 2006100300529A CN 200610030052 A CN200610030052 A CN 200610030052A CN 101121877 B CN101121877 B CN 101121877B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- phase
- change material
- temperature
- value
- tetraethoxy
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
Abstract
本发明是一种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.正硅酸乙酯溶于溶解溶剂(多用乙醇)中;B.在步骤A得到的溶液中加入水,并调节pH值,催化反应进行;C.将步骤B得到的溶液中加入相变材料;D.将步骤C得到的溶液恒温搅拌,并调节pH值;E.将步骤D得到的凝胶状液体烘干,蒸发多余的水分和溶剂,制备成定型复合相变材料。本发明所制得的复合相变材料为细小的粉末状,相变潜热高,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、蓄热材料领域,涉及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。
Sol-gel工艺是一种新兴的制备材料的湿式化学法,是指金属有机或无机化合物经过溶胶-凝胶化和热处理形成氧化物或其他固体化合物的方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种制备定型复合相变材料的方法,为相变材料寻找合适的载体复合技术。
为达到上述目的,本发明的解决方案是:
一种制备定型复合相变材料的方法,包括以下步骤:
A.将正硅酸乙酯溶于溶解溶剂乙醇(其它有机溶剂如丙酮等都可以,乙醇较为常用)中;
B.在步骤A得到的溶液中加入水,并调节pH值,催化反应进行;
C.在步骤B得到的溶液中加入相变材料;
D.将步骤C得到的溶液恒温搅拌,并调节pH值;
E.将步骤D得到的凝胶状液体烘干,蒸发多余的水分和溶剂,制备成定型复合相变材料。
进一步,在步骤A中正硅酸乙酯与乙醇的体积比为20~24∶24;反应温度40℃左右;反应时间4min~6min。
在步骤B中,水与正硅酸乙酯和乙醇的体积比为28~32∶20~24∶24;反应温度40℃左右;反应时间29~31min。
在步骤B中,调节pH值为2.0~2.2。
在步骤C中加入的相变材料癸酸加入量占正硅酸乙酯重量的35%。
在步骤D中,温度控制在40℃左右,搅拌速度控制在75rad/min~85rad/min,反应时间85min~95min。
在步骤D中,调节pH值为2.0~2.2。
在步骤E中,烘干蒸发的温度为80℃~85℃左右,时间为7h~8h。
由于采用了上述方案,本发明具有以下优点:正硅酸乙酯在合适pH值的水中发生水解,并互相缩聚,形成凝胶,蒸发干燥后可得固体二氧化硅。本发明在其反应过程中加入相变材料,可使相变材料处于纳米级SiO2的凝胶孔中,成品复合相变材料仍保留了相变材料在相变点上大量吸放热的特性,且由于SiO2 凝胶孔为纳米级,所以因纳米效应的作用,有效提高了相变潜热。
本发明所制得的复合相变材料为细小的粉末状,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为纯癸酸的DSC曲线图,材料的相变起始温度为30.40℃,相变峰值温度为31.64℃,相变潜热为157.7J/g;
图2为实验制得的复合相变材料的DSC曲线图,材料的相变起始温度为27.17℃,相变峰值温度为30.01℃,相变潜热为78.24J/g。
具体实施方式
下面结合实例作进一步详细说明:
将正硅酸乙酯、无水乙醇按20ml~24ml∶24ml的比例,置于烧杯中,放在磁力搅拌器上约40℃下加热搅拌4min~6min,后加入28ml~32ml水,继续搅拌,使其混和均匀,保持40℃左右温度下搅拌29min~31min。
然后用酸度计测定上述溶液的pH值,并调节至2.0~2.2。取20g癸酸,使之熔融,把熔融的癸酸加入正硅酸乙酯、无水乙醇和水的混合溶液中,加热温度40℃左右下搅拌(速率保持75rad/min~85rad/min)85min~95min,并调节 PH值为2.0~2.2。反应完成后,把样品放入80℃~85℃的烘箱内烘干7小时~8小时,产品即可达到恒重,产量为50g。
图1为纯癸酸的DSC曲线图,材料的相变起始温度为30.40℃,相变峰值温度为31.64℃,相变潜热为157.7J/g;图2为实验制得的复合相变材料的DSC曲线图,材料的相变起始温度为27.17℃,相变峰值温度为30.01℃,相变潜热为78.24J/g。由此可知,复合后相变材料的相转变温度略有下降。根据实验药品掺量推测复合相变材料的相变潜热值应为63.08J/g,实际测得的相变潜热值为78.24J/g,高出理论计算值24%。这是由于复合相变材料中相变材料癸酸的颗粒尺寸为纳米级,表现出纳米效应所致。因此用溶胶-凝胶法制备而成的以SiO2 为载体、癸酸为相变组分的复合相变材料的相变潜热值得到了有效的提高。
Claims (1)
1.一种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.正硅酸乙酯溶于溶解溶剂乙醇中
其中,正硅酸乙酯与乙醇的体积比为20~24∶24;反应温度40℃左右;反应时间4min~6min;
B.在步骤A得到的溶液中加入水,并调节pH值,催化反应进行
其中,水与正硅酸乙酯和乙醇的体积比为28~32∶20~24∶24;反应温度40℃左右;反应时间29min~31min;调节pH值为2.0~2.2;
C.将步骤B得到的溶液中加入相变材料癸酸
其中,相变材料加入量占正硅酸乙酯重量的35%;
D.将步骤C得到的溶液恒温搅拌,并调节pH值
其中,温度控制在40℃左右,搅拌速度控制在75rad/min~85rad/min,反应时间85min~95min;调节pH值为2.0~2.2;
E.将步骤D得到的凝胶状液体烘干,蒸发多余的水分和溶剂,制备成定型复合相变材料
其中,烘干蒸发的温度为80℃~85℃,时间为7h~8h。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN2006100300529A CN101121877B (zh) | 2006-08-11 | 2006-08-11 | 一种制备定型复合相变材料的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN2006100300529A CN101121877B (zh) | 2006-08-11 | 2006-08-11 | 一种制备定型复合相变材料的方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN101121877A CN101121877A (zh) | 2008-02-13 |
CN101121877B true CN101121877B (zh) | 2011-03-16 |
Family
ID=39084380
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN2006100300529A Expired - Fee Related CN101121877B (zh) | 2006-08-11 | 2006-08-11 | 一种制备定型复合相变材料的方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN101121877B (zh) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104449591A (zh) * | 2014-12-10 | 2015-03-25 | 西安建筑科技大学 | 一种具有调温调湿性能的纳米级二元脂肪酸/SiO2复合相变材料及其制备方法 |
CN106367036B (zh) * | 2016-10-24 | 2019-05-31 | 兰州大学 | 一种相变储热胶囊的制备方法 |
CN107892537A (zh) * | 2017-11-01 | 2018-04-10 | 泰山石膏(铜陵)有限公司 | 一种添加脂肪酸‑二氧化硅相变蓄热复合材料的石膏板的制备方法 |
CN107936931B (zh) * | 2017-12-11 | 2019-10-29 | 大连理工大学 | 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 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1563252A (zh) * | 2004-03-23 | 2005-01-12 | 南京大学 | 空调用相变蓄冷材料及其制备方法 |
-
2006
- 2006-08-11 CN CN2006100300529A patent/CN101121877B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1563252A (zh) * | 2004-03-23 | 2005-01-12 | 南京大学 | 空调用相变蓄冷材料及其制备方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN101121877A (zh) | 2008-02-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Liang et al. | Construction and application of biochar-based composite phase change materials | |
CN105038720B (zh) | 一种可高效利用太阳能的定形相变复合材料及其制备方法 | |
CN101058719B (zh) | 一种复合相变材料及制备方法 | |
CN101121877B (zh) | 一种制备定型复合相变材料的方法 | |
CN104559938A (zh) | 一种石蜡-凹凸棒土复合相变材料及其制备方法 | |
CN102876297B (zh) | 一种低过冷度相变材料微胶囊及其制备方法 | |
Chen et al. | Microencapsulated phase change materials: Facile preparation and application in building energy conservation | |
Cai et al. | Morphology-controllable paraffin@ lead tungstate microcapsules for gamma radiation shielding and thermal energy storage | |
CN101944594A (zh) | 一种高性能锂离子电池用硅酸亚铁锂正极材料及其制备方法 | |
CN207922928U (zh) | 基于导热增强型熔融盐复合相变材料的高温蓄热装置 | |
CN107142088A (zh) | 一种新的储热颗粒及其制备方法 | |
CN110421665B (zh) | 一种储能木材以二氧化钛负载罗丹明红为导热填料 | |
CN105271185A (zh) | 二维片层结构稳定的分散液、凝胶、其制备方法及应用 | |
Hou et al. | N-eicosane@ TiO2/TiN composite phase change microcapsules: Efficient visible light-driven reversible solid-liquid phase transition | |
CN109821485A (zh) | 用于动力锂电池热调控的相变储热胶囊的制备方法 | |
CN109679585A (zh) | 一种采用光固化法合成的相变微胶囊及其制备方法 | |
JPS63217196A (ja) | 潜熱型蓄熱材 | |
CN107057649B (zh) | 一种调温建筑相变储能材料的制备方法 | |
CN105754554A (zh) | 一种含纳米TiO2的纤维素基低温相变储能微胶囊及其制备方法 | |
Chen et al. | High-performance macro-encapsulated composite for photothermal conversion and latent heat storage | |
CN101747868A (zh) | 一种复合相变储能材料及其制备方法 | |
CN101798497B (zh) | 复合相变储能材料及其制备方法 | |
CN114479770A (zh) | 一种光热相变储能材料及其制备方法和应用 | |
CN102527305A (zh) | 一种球形β-环糊精/蜜胺树脂相变储能材料的制备方法 | |
CN109810613A (zh) | 一种新型的相变储能节能复合涂料及其制备方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
C17 | Cessation of patent right | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20110316 Termination date: 20130811 |