CN106918259B - 快速热响应复合相变储热器及其制备方法 - Google Patents

快速热响应复合相变储热器及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明提出了一种快速热响应复合相变储热器及其制备方法。利用本发明能够解决单一相变石蜡制备的相变储热器热响应时间长、散热效率低的问题。本发明通过下述方法予以实现：储热容器内腔制有按线阵顺序串联构成的正、反向连续U形散热槽腔，正向U形散热腔作为石蜡腔室，灌注了相变石蜡(4)，反向U形散热腔作为合金腔室，填充了相变合金(5)，并通过上下封装盖板(2)密封将高导热相变合金与高焓值相变石蜡封装一体，进一步通过激光焊接储热器相变石蜡和相变合金灌注口，实现快速热响应复合相变储热器的制备。本发明采用导热系数≥15W/(m·K)高导热相变合金与相变储热器高导热铝合金联合作用，实现相变储热器的高效传热。

Description

快速热响应复合相变储热器及其制备方法
技术领域
本发明涉及快速热响应复合相变储热器的制备方法
背景技术
随着“高速飞行器”业务的快速发展，超声速空天飞行器对高功率相控阵雷达的需求十分迫切。超声速空天飞行器速度快、射程远，长时间高速飞行导致相控阵雷达工作环境极为恶劣，其工作环境温度高达80℃，而高功率相控阵雷达热流密度大，其高密度集成TR组件功率芯片局部热斑的热流密度达100W/cm2以上，高温将造成芯片性能急剧下降乃至烧毁，进而导致相控阵天线增益不稳定、幅度相位一致性差，乃至相控阵雷达失效。相控阵雷达TR组件由于其自身的条件限制，多数情况下无法采用自然对流、强迫风冷或液冷等方式进行冷却，且部分产品外界会通过传导或热辐射的方式对其传热，工作环境初始温度高，无故障工作温度带窄，在有限工作时间内热耗高，散热条件缺失或存在外界对其加热。因此需要寻求一种冷却方式，解决以上问题，完成短时、瞬态温度控制。快速有效的散热是保证相控阵雷达TR组件多功能芯片、信号处理模块DSP芯片、FPGA芯片等关键器件高可靠工作的关键。由于受到超声速飞行器体积、重量和平台环境限制，安装于超声速飞行器前端的相控阵雷达无法采用自然对流、强迫风冷和液冷等主动散热方式冷却，相变储热是解决相控阵雷达关键部件散热冷却的最佳方式。由于高功率相控阵雷达工作于超声速空天飞行器的飞行末段，工作时间小于200s，要求高功率相控阵雷达相变储热热响应快，依靠低导热系数的石蜡相变材料(纯石蜡热导率为0.124W/m·K)制备的相变储热器热响应时间长度达550s以上，不能满足高功率相控阵雷达小于30s相变热响应和大于240s短时高效散热要求。
随着科学技术的发展，需要利用相变材料储能的应用领域越来越多，但在实际使用中由于现有各种相变储能材料自身的一些缺点与不足而限制了它们的广泛使用，这些问题己经引起人们的重视。相变材料(PCM)是指在某一特定温度下，从一种聚集态转变到另一种聚集态的物质，同时伴随着储热或放热的现象。相变材料的这种恒温、高储放热的特性，使其被广泛应用到储能和温控领域中。目前采用的多数相变材料按相变方式可分为固-固、固-液、固-气和液-气相变四种类型。后两种相变潜热很大，但相变时体积变化也很大，使用时装置复杂，并非电子产品最佳选择。固-液型相变体积变化相对较小，相变潜热较大，但相变过程中有液相出现，材料导热系数较低，不易封装，并非电子设备温控的最佳选择。固-固型相变体积变化最小，且相变过程中不出现液相，无需容器封装，但固-固型在实际应用时存在相变潜热较小、品种较少、价格偏贵等问题，限制了其广泛应用。在固-液相变储能材料中，无机类材料因为存在着过冷及相分离现象，在相转变时有液态出现，需要容器来进行盛装，而且有些此类材料对容器的要求较高，造成实际使用的不便。而有机类材料导热系数小、密度较小，从而单位体积的储热能力较小，从而限制了其在实际中的广泛使用。在固-固相变储能材料中，多元醇类材料因存在塑晶现象，从而限制了它们的广泛使用。无机盐类相变材料中低温范围内可供选择的材料较少，通常它们的相变温度较高，适合于高温范围内的储能和控温之用，难以适合实际需要。高分子类相变材料则因为品种较少、相转变焓较小、导热性能较差，在实际使用中储能效率不高。由于相变材料热导率较低，相变过程中的传热性能差，在实际应用中通常采用添加高热导率材料如铜粉、铝粉或石墨等作为填充物以提高热导率。而采翅片管换热器，依靠换热面积的增加来提高传热性能，但这些强化传热的方法均未能解决有机相变材料热导率低的本质问题。
针对上述相变储能材料单独使用时存在的问题，近年来人们在拓宽相变材料的应用范围和开发新型实用的储能材料等方面进行了研究工作，主要是采用各种复合工艺来制备复合相变储能材料。如采用天然高分子或其它合成高分子而得到的复合相变材料、采用有机-无机复合工艺在水热体系中将有机相变材料与改性层状硅酸盐等无机材料混合而制成复合相变储能材料、把几种有机相变材料按一定比例混合制得复合储能材料或把有机酸与二氧化硅通过溶胶，凝胶法制得三维网络状纳米复合储能材料等。相变储能材料的研究自上世纪70年代开始以来，已经迅速崛起并得到不断发展。虽然到今天取得了很大的成就，但在很多方面还未完善、有不少问题尚待解决。其中最主要的是相变储热材料的耐久性、经济性及储热性能等问题。为了解决相变材料在发生固-液相变后液相的流动泄漏问题，特别是对于无机水合盐类相变材料还存在的腐蚀性问题，人们设想的就是将相变材料封闭在球形的胶囊中，制成胶囊型复合相变材料来改善应用性能。由于绝大多数无机物相变材料具有腐蚀性，相变过程中存在过冷和相分离的缺点，为防止无机物相变储热材料的腐蚀性，储热系统必须采用不锈钢等特殊材料制造，从而增加了制造成本。
近年来,复合相变储热材料应运而生,它既能有效克服单一的无机物或有机物相变储热材料存在的缺点,又可以改善相变材料的应用效果以及拓展其应用范围。因此,研制复合相变储热材料已成为储热器领域的热点研究课题。石墨/石蜡复合相变材料是以有机物石蜡为相变材料，无机物膨胀石墨为支撑结构，以利用石蜡与膨胀石墨间的固、液表面张力,孔隙结构的毛细作用力，以及膨胀石墨的多孔结构和非极性等特性。根据储热材料的功能要求，设计和调控无机物材料的表面及界面特征，采用“液相浸渗法”，利用膨胀石墨对石蜡良好的吸附性能所制备出石墨/石蜡复合相变材料。石墨高的导热系数提高了相变材料的导热性能，此外在毛细作用力和表面张力的作用下，液态石蜡很难从石墨的微孔结构内渗透出来，从而抑制了石蜡在储热时液体的泄漏和流动问题。石墨/石蜡复合相变材料本质上相变体是石蜡，属固-液型相变材料，但由于其特殊的物理结构，相变时宏观上并未呈现固液转换。
对于快速热响应相变储热材料的散热技术除要求相变材料的储热密度大之外,还要求材料具有较高的导热系数,传热速率。为解决传统相变材料高储热密度和低导热系数之间的矛盾,根据电子设备散热技术领域对快速热响应相变储热材料的性能(如密度、相变温度、储热密度)要求,通常选用高导热系数的泡沫铜作为增强导热材料与石蜡复合来提高相变储热器的导热能力。泡沫铜具有大比表面积和良好的流通性能使得相变材料与泡沫金属间有着极大的热交换面积，而且泡沫铜本身良好的导热性能使得温度更能均匀地分布。为了在相变储热过程中充分利用泡沫铜的特性，宜选用孔径小、孔隙率高的泡沫铜材料，但同时要考虑到相变材料的可填充问题，保证其填充量，选用孔径大的(2mm～3mm)，孔隙率为95％的通孔型泡沫作为填充材料。
现有石墨/石蜡复合相变储热器以有机石蜡作为相变材料，无机膨胀石墨作为支撑结构，采用“液相浸渗法”，利用膨胀石墨对石蜡良好的吸附性能制备出的石墨/石蜡复合相变材料胶囊，再将石墨/石蜡复合相变材料胶囊填充于散热容器中，形成石墨/石蜡复合相变材料储热器。虽然石墨高的导热系数提高了石墨/石蜡复合相变材料的导热性能，但是由于石墨/石蜡复合相变材料胶囊间空隙率高，严重降低了石墨/石蜡复合相变材料的快速热响应能力；更为甚者，虽然制备的石墨/石蜡复合相变材料胶囊本身因毛细作用力和表面张力作用，液态石蜡难以从石墨的微孔结构内渗透出来，抑制了石蜡在储热时液体的泄漏和流动问题，但是由于石墨/石蜡复合相变材料胶囊夯实封装于储热器中时胶囊颗粒受挤压而破损，导致液态石蜡的泄漏和石墨胶囊的空化，显著降低了石墨/石蜡复合相变材料储热效率和稳定性。因此，石墨/石蜡复合相变材料储热器亦很难满足高功率相控阵雷达30s以内相变热响应和240s短时高效散热要求。
现有泡沫铜/石蜡复合相变储热器的制备是将相变石蜡灌封于嵌装泡沫铜的储热容器中，虽然铜的导热系数非常高，但由于泡沫铜孔隙率高达95％以上，且嵌装的泡沫铜与储热器容器接触面小而且接触界面热阻大，因此其增强导热能力非常有限，相变石蜡热响应时间长达200s以上，不能满足高功率相控阵雷达30s以内相变热响应和240s短时高效散热要求。
发明内容
为满足超声速空天飞行器中相控阵雷达关键部件短时高效散热要求，本发明的目的是针对现有相变储热器存在的相变材料导热系数低、相变热响应时间长的不足之处，提供一种相变材料导热系数高，相变热响应时间短、储热能力强、抗冲击振动能力强的相变储热器；以及密封性好，能够解决单一相变石蜡制备的相变储热器热响应时间长、散热效率低问题的快速热响应复合相变储热器的制备方法。
为实现上述目的，本发明提供的一种快速热响应复合相变储热器，具有灌注了相变石蜡和相变合金的储热容器，其特征在于：储热容器内腔制有以正、反向连续U形图案，按线阵顺序串联构成的正、反向连续U形散热槽腔，正向U形散热腔作为石蜡腔室，灌注了相变石蜡4，反向U形散热腔作为合金腔室，填充了导热系数≥15W/(m·K)高导热的相变合金5，并通过上下封装盖板2密封，将高导热相变合金与高焓值相变石蜡封装一体。
一种制备上述快速热响应复合相变储热器的方法，具有如下技术特征：首先采用导热系数大于180W/(m·K)的3A21铝合金或6063铝合金，将储热容器设计为内腔制有正、反向交相隔离的连续U形散热槽腔的盒体容器，采用自适应压夹力补偿弹簧焊接夹具装夹盒体容器和封装盖板，在真空钎焊炉中将盒体容器和盖板焊接密封一体，实现复合相变储热器容器封装成型；其次，在10Pa真空度和90℃～110℃温度下、将高焓值相变石蜡(4)灌注于石蜡腔室中，再将高导热相变合金灌注于合金腔室中；最后，将灌注了相变石蜡和相变合金的相变储热器固定于激光焊接机工作台上，根据激光焊接工序，在激光功率300W～500W，离焦量-2mm～-1mm，焊接速度2mm/s～4mm/s的条件下，激光焊接储热器相变石蜡和相变合金灌注口与密封柱，实现快速热响应复合相变储热器的制备。
本发明相比于现有技术相变储热器及其制备工艺具有如下有益效果：
相变材料导热系数高，相变热响应时间短。本发明采用高导热相变合金和高焓值相变石蜡灌注于正、反向交相隔离的连续U形为散热槽腔的盒体容器中，利用高焓值相变石蜡与高导热相变合金的固、液表面张力、毛细作用力，以及高导热相变合金非极性等特性,制备出无机/有机复合相变储热器,使得复合相变储热器具有较高的导热系数，相变热响应时间短。形成的复合相变储热器的导热系数相比于纯石蜡有了显著的改善和提高,导热系数达到16.5W/(m·K)。本发明利用高导热相变合金良好的导热性和稳定性,相变合金和相变石蜡同时作为相变储能介质,制备出的复合相变储热器在相变过程中不会发生液体泄漏现象,其导热系数可达到16.5W/(m·K)，相比于纯石蜡提高了二个数量级。在实验条件下，复合相变储热器的储热时间和放热时间分别比纯石蜡缩短了2318％和1956％。将相变合金/相变石蜡复合相变储热器应用于电子设备，在不同的发热功率条件下，散热实验系统的表观导热系数是传统散热系统的113倍～219倍。复合相变储热器导热系数高，相变材料的温度快速达到其相变温度，储热材料吸收热量发生相变并将热量储存起来,从而使得可控功率电子器件的温升速率下降，达到了提高电子器件抗高负荷热冲击能力的目的,保证电子设备运行的可靠性和稳定。
储热能力强、重量轻，抗冲击振动能力强。本发明采用导热系数大于180W/(m·K)的3A21铝合金和6063铝合金，相较于导热系数低于120W/(m·K)的5A06铝合金制备盒体容器，实现了复合相变储热器高效导热和轻量化，显著降低了相变储热器温度梯度、提高了复合相变储热器抗冲击振动能力，有效提高了相控阵雷达天线阵面散热能力和温度的均匀性，保证了相控阵天线幅度和相位一致性要求。采用导热系数≥15W/(m·K)高导热相变合金(5)与相变储热器高导热铝合金联合作用，实现相变储热器的高效传热，同时采用≥240J/g高焓值相变石蜡(5)实现相变储热器的持续储热，具有较强的储热能力。通过由含量为28-55wt％的Bi与Sn、Pb、Cd、In、Ga、Sb等不同成分的合金元素制备的三元合金和四元合金高导热相变储热材料，实现了60℃～100℃范围相变温度的高导热相变合金，其相变潜热在250J/cm3～410J/cm3范围内变化。
散热效率高。本发明针对单一相变石蜡储热器热响应时间长、散热效率低，不能满足工作于无自然散热、风冷散热和液冷散热条件的超声速空天飞行器飞行末段的相控阵雷达的快速高效散热问题，采用内腔制有正、反向交相隔离的连续U形散热槽腔的盒体容器，将高导热相变合金与高焓值相变石蜡封装一体。由于高导热相变合金良好的热传导性和稳定性,高焓值相变石蜡和高导热相变合金形成复合相变储热器后,复合相变储热器的热传导性能比纯石蜡提高了许多。利用相变合金相变储热材料很高的导热系数、较大的储能密度、较好的热稳定性和较长的使用寿命的高导热性能实现相变储热器的快速热响应，解决了单一石蜡相变储热器热响应时间长的问题。将高导热相变合金与高焓值相变石蜡封装一体，形成快速热响应复合相变储热器，实现高功率相控阵雷达快速、高效热控要求，满足高功率相控阵雷达高性能、小型化、超声速空天飞行器恶劣热环境适应性和高速飞行可靠性要求。解决了现有技术不能满足超声速空天飞行器相控阵雷达240s短时高效散热要求的难题。试验数据表明，单纯石蜡相变储热器和相变合金/相变石蜡复合相变储热器的温度同时从75℃上升至固-液相变温度以上85℃(储热过程)，当都达到与系统温度平衡时,石蜡相变储热器需时556s,而相变合金/相变石蜡复合相变储热器只需23s,这比石蜡相变储热器所需时间减少2318％。当储热过程完成后,温度从85℃下降到75℃时(放热过程),石蜡需时间523s,而相变合金/相变石蜡复合相变储热器需25s,比石蜡相变储热器所需时间减少1956％，可见,由于高导热相变合金具有较高的导热系数,大大提高了相变合金/相变石蜡复合相变储器的储/放热过程的传热性能,无论储热还是放热时间,都比石蜡相变储热器明显减少。
密封性好。本发明采用自适应压夹力补偿弹簧焊接夹具装夹相变储热器进行封装焊接，防止了刚性压夹焊接夹具装夹相变储热器高温焊接时压夹力松弛带来的焊接夹具翘曲变形而造成焊缝平面度低乃至焊缝脱层的问题，焊缝焊着率高而密封性好，有效保证了相变储热器的封装性能，并具有良好的批量生产性。
本发明适用于短时高效散热相变储热器集成制造。
附图说明
图1是本发明快速热响应复合相变储热器的制备方法工艺流程图。
图2是本发明快速热响应复合相变储热器的剖视图。
图3是本发明快速热响应复合相变储热器的分解图。
图4是本发明快速热响应复合相变储热器真空钎焊成型的剖视图。
图5是本发明相变材料真空灌注的剖视图。
图中：1储热容器，2封装盖板，3密封柱，4相变石蜡，5相变合金，6焊接夹具底板，7焊接夹具导向柱，8焊接夹具压板，9焊接夹具弹簧，10焊接夹具弹簧套，11焊接夹具弹簧芯轴，12焊接夹具顶板，13紧固螺母，14真空烘箱，15灌注导管，16节流控制阀，17熔化器。
具体实施方式
参阅图1～图3。在以下描述的实施例中，一种快速热响应复合相变储热器，由储热容器1、封装盖板2、密封柱3、相变石蜡4和相变合金5组成，它具有灌注了相变石蜡和相变合金的储热容器，储热容器内腔制有按线阵顺序串联构成的正、反向连续U形散热槽腔，其中，正向U形散热腔作为石蜡腔室，且灌注了相变石蜡4，反向U形散热腔作为合金腔室，且填充了导热系数≥15W/(m·K)高导热的相变合金5，并由上下封装盖板2密封，将高导热相变合金与高焓值相变石蜡封装一体。采用导热系数≥15W/(m·K)高导热的相变合金5与相变储热器高导热铝合金联合作用，实现相变储热器的高效传热。其中，相变石蜡4的焓值≥240J/g，相变合金5是铋基低温相变储热共晶合金材料，且铋基合金低温相变储热共晶合金材料包括：三元铋合金和四元铋合金。三元合金和四元合金是由含量为28-50wt％的Bi，其余为锡Sn、铅Pb、镉Cd、铟In、镓Ga、锑Sb等低熔点合金元素组成的，且三元合金和四元合金相变温度在60℃～100℃范围内变化，相变潜热在250J/cm3～410J/cm3范围内变化。相变合金5具有熔点低、沸点高、导热系数高、相变焓值大、使用寿命长、性能稳定等物理特性和优点。在三元铋合金中，55Bi-41Pb-4Cd合金的相变温度为80℃，相变潜热为324J/cm3。
在四元铋合金中，13.5Sn-50Bi-10Cd-26.5Pb合金的相变温度是70℃，相变潜热410J/cm3，满足相变储热器快速热响应储热要求。
在以下描述的一种快速热响应复合相变储热器的制备方法中，按照工艺流程，首先采用导热系数大于180W/(m·K)的3A21铝合金和6063铝合金，将储热容器设计为内腔制有正、反向交相隔离的连续U形散热槽腔的盒体容器，其次，设计加工压夹力自适应补偿弹簧焊接夹具。将储热容器和封装盖板采用体积比3:4的硝酸和硫酸处理3s～10s，流水清洗干净。在储热容器和封装盖板间装夹铝钎焊焊片，储热容器和封装盖板按图4方式装夹一体，并通过焊接夹具弹簧芯轴调节好弹簧压夹力。根据真空钎焊工序，将装夹于焊接夹具的复合相变储热器容器，送入真空钎焊炉中，在一定真空度，一定温度、一定时间下钎焊，将盒体容器和盖板焊接密封一体，实现复合相变储热器容器的焊接密封成型。将相变储热器容器放置于真空烘箱中，在一定真空度，一定温度下，将相变石蜡灌注于石蜡腔室中，将相变合金灌注于合金腔室中。具体步骤是：首先，采用导热系数大于180W/(m·K)的3A21铝合金或6063铝合金，将储热容器设计为内腔制有正、反向交相隔离的连续U形散热槽腔的盒体容器，采用自适应压夹力补偿弹簧焊接夹具装夹盒体容器，根据真空钎焊工序，采用真空钎焊将盒体容器和盖板焊接密封一体，实现复合相变储热器容器封装成型；其次，在10Pa真空度和90℃～110℃温度下、将高焓值相变石蜡4真空灌注于石蜡腔室中，再将高导热相变合金5真空灌注于合金腔室中；最后，将灌注了相变石蜡和相变合金的相变储热器，固定于激光焊接机工作台上，根据激光焊工序，在激光功率300W～500W，离焦量-2mm～-1mm，焊接速度2mm/s～4mm/s的条件下，通过激光焊接储热器相变石蜡和相变合金灌注口，焊接相变石蜡腔室密封柱和相变合金腔室密封柱，实现快速热响应复合相变储热器的制备。
参阅图4，在真空钎焊工序中，将成型的铝钎焊焊片固定于储热容器1焊接面上，再将带铝钎焊焊片的储热容器1置于上下封装盖板2之间，形成相变储热器装配体；并将相变储热器装配体置于焊接夹具底板6与焊接夹具压板8之间，同时将焊接夹具弹簧9置于上下两个焊接夹具弹簧套10之间，并按线阵排列等距装夹在焊接夹具压板8与焊接夹具顶板12之间，焊接夹具弹簧芯轴11通过焊接夹具顶板12固定所述焊接夹具弹簧套10，固联于焊接夹具底板6上端面两端的焊接夹具导向柱7通过焊接夹具压板8、焊接夹具顶板12两侧边上的导向孔由焊接夹具紧固螺母13装配一体形成装夹相变储热器装配体的自适应压夹力补偿弹簧焊接夹具。
在真空钎焊工序中，将相变储热器装配体放置于焊接夹具底板6和压板8间，通过弹簧芯轴11调节弹簧9压夹力，实现相变储热器装配体焊接装夹。在真空钎焊工序中，将装夹一体的相变储热器及自适应压夹力补偿弹簧焊接夹具送入真空钎焊炉中，关闭炉室，开启真空钎焊炉设置真空度、升温速度、焊接温度、保温时间等真空钎焊工艺参数，在≤3×10-3Pa真空度和600℃～610℃下，保温3min～10min，实现复合相变储热器容器真空钎焊成型。最后检测复合相变储热器容器真空钎焊质量，采用耐压法检测焊缝的耐压力2MPa，耐压时间4小时。
参阅图5。在真空灌注相变石蜡和真空灌注相变合金工序中，将相变石蜡4放入灌注工装熔化器17中，将灌注导管15与相变储热器石蜡腔室灌注口连接，并放置于真空烘箱(14)中，在10Pa真空度和90℃～110℃温度下、调节控制阀16将75℃～85℃熔化温度的相变石蜡4灌注于相变储热器石蜡腔室中，最后采用密封柱3堵塞密封灌注口；同样，将相变合金放入灌注工装熔化器17中，将灌注导管15与相变储热器合金腔室灌注口连接，并放置于真空烘箱14中，在10Pa真空度和90℃～110℃温度下，调节控制阀16将70℃～80℃熔化温度的相变合金5灌注于相变储热器合金腔室中，最后采用密封柱3堵塞密封灌注口，实现相变石蜡4与相变合金5封装一体的复合相变储热器。

Claims (9)

1.一种制备快速热响应复合相变储热器的方法，具有如下技术特征：首先采用导热系数大于180W/(m•K)的3A21铝合金或6063铝合金，将储热容器设计为内腔制有正、反向交相隔离的连续U形散热槽腔的盒体容器，采用真空钎焊将盒体容器和盖板焊接密封一体，实现复合相变储热器容器封装成型，其次，在10Pa真空度和90℃～110℃温度下、将高焓值相变石蜡（4）灌注于石蜡腔室中，再将高导热相变合金灌注于合金腔室中，最后，根据激光焊工序，将灌注了相变石蜡和相变合金的复合相变储热器容器固定于激光焊接机工作台上，根据激光封焊工序，在激光功率300W～500W，离焦量-2mm～-1mm，焊接速度2mm/s～4mm/s的条件下，焊接相变石蜡腔室和相变合金腔室的灌注口与密封柱，实现快速热响应复合相变储热器的制备。
2.根据权利要求1所述的制备快速热响应复合相变储热器的方法，其特征在于，所述的快速热响应复合相变储热器，具有一个灌注了相变合金和相变石蜡的储热容器，储热容器内腔制有按线阵顺序串联构成的正、反向连续U形散热槽腔，其中，正向U形散热腔作为石蜡腔室，且灌注了焓值≥240J/g的相变石蜡（4），反向U形散热腔作为合金腔室，且填充了导热系数≥15W/ (m•K)高导热的相变合金（5）并由上下封装盖板（2）密封，将高导热相变合金与高焓值相变石蜡封装一体。
3.根据权利要求2所述的制备快速热响应复合相变储热器的方法，其特征在于，采用导热系数≥15W/(m•K)高导热的相变合金（5）与相变储热器高导热铝合金联合作用，实现相变储热器的高效传热。
4.根据权利要求3所述的制备快速热响应复合相变储热器的方法，其特征在于，相变合金（5）是铋基低温相变储热共晶合金材料，且铋基合金低温相变储热共晶合金材料包括：三元铋合金和四元铋合金。
5.根据权利要求4所述的制备快速热响应复合相变储热器的方法，其特征在于，三元合金和四元合金是由含量为28-50wt％的Bi，其余为锡Sn、铅Pb、镉Cd、铟In、镓Ga、锑 Sb低熔点合金元素组成的，且三元合金和四元合金相变温度在60℃～100℃范围内变化，相变潜热在250J／cm3～410J／cm3范围内变化。
6.根据权利要求1所述的制备快速热响应复合相变储热器的方法，其特征在于，在真空钎焊工序中，将成型的铝钎焊焊片固定于储热容器（1）焊接面上，再将带铝钎焊焊片的储热容器（1）置于上下封装盖板（2）之间，形成相变储热器装配体；并将相变储热器装配体置于焊接夹具底板（6）与焊接夹具压板（8）之间，同时将焊接夹具弹簧（9）置于上下两个焊接夹具弹簧套（10）之间，并按线阵排列等距装夹在焊接夹具压板（8）与焊接夹具顶板（12）之间，焊接夹具弹簧芯轴（11）通过焊接夹具顶板（12）固定所述焊接夹具弹簧套（10），固联于焊接夹具底板（6）上端面两端的焊接夹具导向柱（7）通过焊接夹具压板（8）、焊接夹具顶板（12）两侧边上的导向孔由焊接夹具紧固螺母（13）装配一体形成装夹复合相变储热器装配体的自适应压夹力补偿弹簧焊接夹具。
7.根据权利要求6所述的制备快速热响应复合相变储热器的方法，其特征在于，在真空钎焊工序中，将相变储热器装配体放置于焊接夹具底板（6）和焊接夹具压板（8）间，通过焊接夹具弹簧芯轴（11）调节焊接夹具弹簧（9）压夹力，实现相变储热器装配体焊接装夹。
8.根据权利要求7所述的制备快速热响应复合相变储热器的方法，其特征在于，在真空钎焊工序中，将装配一体的相变储热器及自适应压夹力补偿弹簧焊接夹具送入真空钎焊炉中，关闭炉室，开启真空钎焊炉设置真空度、升温速度、焊接温度、保温时间的真空钎焊工艺参数，在≤3×10-3Pa真空度和600℃～610℃下，保温3min～10min，实现复合相变储热器真空钎焊成型，然后进入真空灌注相变石蜡和真空灌注相变合金工序。
9.根据权利要求1所述的制备快速热响应复合相变储热器的方法，其特征在于，在真空灌注相变石蜡和真空灌注相变合金工序中，将相变石蜡（4）和相变合金（5）先后放入灌注工装熔化器（17）中，将灌注导管（15）分别与相变储热器石蜡腔室灌注口和合金腔室灌注口连接，并放置于真空烘箱（14）中，在10Pa真空度和90℃～110℃温度下，调节控制阀（16），先后将75℃～85℃温度范围熔化的相变石蜡（4）和70℃～80℃温度范围熔化的相变合金（5）灌注于正、向反交相隔离的连续U形散热槽腔的石蜡腔室和合金腔室内，实现相变石蜡（4）与相变合金（5）封装一体的复合相变储热器封装成型，最后，采用密封柱（3）堵塞灌注口。
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