CN101760182B - 一种相变恒温材料 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种相变恒温材料，含有质量比为28-34％的CaCl2·6H2O，40-45％的NaSO4·10H2O，5％或8％的Na2B4O7·10H2O，10-27％的水，8％的纤维素。本发明所提供的相变材料相变温度在26-29℃，相变潜热在198-257KJ/KG，相变过程可逆，可循环使用次数在2000次以上，原料均为规模生产，价格低廉，无毒无腐蚀，易于推广。此相变材料在常温时呈白色雪絮状，有一定的弹性，极易塑性，便于各储能领域开发利用。

Description

一种相变恒温材料
技术领域
本发明涉及一种相变材料及其制备方法，特别是指一种相变温度为27℃左右的相变材料。
背景技术
通过相变材料在相变时温度近似恒定的特性，可达到控制温度的目的。这类材料广泛应用于建筑节能、现代农业温室、太阳能利用、生物医药制品及食品的冷藏和运输、物理医疗(热疗)、电子设备散热、运动员降温(保暖)服饰、特殊控温服装、航天科技、军事红外伪装、电力调峰应用、工业余热储存利用等诸多领域。
在众多相变材料中，以无机结晶水合盐的成本最低，最具推广使用价值。但无机结晶水合盐普遍存在的主要问题是过冷和相分离，制约了此类相变材料的推广。通常是通过添加成核剂和增稠剂来解决过冷和相分离，但是成核剂的寻找并无规律可寻，往往凭经验与运气。
发明内容
本发明的目的在于提供一种潜热大，性能稳定，可供循环反复使用，成本低廉，无毒无腐蚀性，温度近似恒定在27℃的相变材料。
为实现本发明的目的，拟采用以下技术方案：
本发明所提供的相变材料，含有质量比为28-34％的CaCl2·6H2O，40-45％的NaSO4·10H2O，5％或8％的Na2B4O7·10H2O，10-27％的水，8％的纤维素，并按如下方法制得：
(1)分置两个容器，称量比例的原料，用70℃的热水，分别把CaCl2·6H2O和Na2B4O7·10H2O在其中一个容器中溶解搅拌，把NaSO4·10H2O在另一容器中研碎溶解；
(2)把NaSO4·10H2O溶液倒入加热炉中，加热到100℃，并维持容器温度在100℃，并在该温度条件下添加纤维素，充分搅拌；
(3)约加热10分钟后把CaCl2·6H2O和Na2B4O7·10H2O混合溶液也倒入加热炉中再搅拌10分钟，整个加热过程都是在100℃的温度下进行。
本发明所提供的相变材料相变温度在26-29℃，相变潜热在198-257KJ/KG，相变过程可逆，可循环使用次数在2000次以上，原料均为规模生产，价格低廉，无毒无腐蚀，易于推广。此相变材料在常温时呈白色雪絮状，有一定的弹性，极易塑性。
附图说明
图一为不同比例下材料的相变温度和潜热。
具体实施方式
相变材料分子之间相互隔离分布，对抑制相分离起到很好的作用。通过使用Na2B4O7·10H2O作成核剂，很好地解决过冷问题。添加用纤维素吸附作为悬浮剂，进一步控制了相分离现象。
实施例一：
质量比为28％的CaCl2·6H2O，45％的NaSO4·10H2O，5％的Na2B4O7·10H2O，14％的水，8％的纤维素。制备方法如下：
(1)分置两个容器，称量比例的原料，用70℃的热水，分别把CaCl2·6H2O和Na2B4O7·10H2O溶解搅拌，把NaSO4·10H2O研碎溶解；
(2)把NaSO4·10H2O溶液倒入加热炉中，加热到100℃，并维持容器温度在100℃添加纤维素，充分搅拌；
(3)约加热10分钟后把CaCl2·6H2O和Na2B4O7·10H2O混合溶液也倒入加热炉中再搅拌10分钟，整个加热过程都是在100℃的温度下进行。
此法制得的相变材料，相变温度为29摄氏度，潜热为223KJ/KG。见附图1。
实施例二：
质量比为34％的CaCl2·6H2O，40％的NaSO4·10H2O，8％的Na2B4O7·10H2O，10％的水，8％的纤维素。制备方法如下：
(1)分置两个容器，称量比例的原料，用70℃的热水，分别把CaCl2·6H2O和Na2B4O7·10H2O溶解搅拌，把NaSO4·10H2O研碎溶解；
(2)把NaSO4·10H2O溶液倒入加热炉中，加热到100℃，并维持容器温度在100℃添加纤维素，充分搅拌；
(3)约加热10分钟后把CaCl2·6H2O和Na2B4O7·10H2O混合溶液也倒入加热炉中再搅拌10分钟，整个加热过程都是在100℃的温度下进行。
此法制得的相变材料，相变温度为27℃，潜热为251KJ/KG。见附图1。

Claims (3)

1.一种相变恒温材料，其特征在于：由质量比为28-34％的CaCl2·6H2O，40-45％的NaSO4·10H2O，5％或8％的Na2B4O7·10H2O，10-27％的水，8％的纤维素组成，并按如下方法制得：
(1)分置两个容器，称量比例的原料，用70℃的热水，分别把CaCl2·6H2O和Na2B4O7·10H2O在其中一个容器中溶解搅拌，把NaSO4·10H2O在另一容器中研碎溶解；
(2)把NaSO4·10H2O溶液倒入加热炉中，加热到100℃，并维持容器温度在100℃，并在该温度条件下添加纤维素，充分搅拌；
(3)约加热10分钟后把CaCl2·6H2O和Na2B4O7·10H2O混合溶液也倒入加热炉中再搅拌10分钟，整个加热过程都是在100℃的温度下进行。
2.根据权利要求1所述的一种相变恒温材料，其特征在于：由质量比为28％的CaCl2·6H2O，45％的NaSO4·10H2O，5％的Na2B4O7·10H2O，14％的水，8％的纤维素组成。
3.根据权利要求1所述的一种相变恒温材料，其特征在于：由质量比为34％的CaCl2·6H2O，40％的NaSO4·10H2O，8％的Na2B4O7·10H2O，10％的水，8％的纤维素组成。 
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