CN108285777A - 一种三元混合熔盐中温相变储能材料的制作方法 - Google Patents

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张春霖
余杨敏
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    • C09K5/00—Heat-transfer, heat-exchange or heat-storage materials, e.g. refrigerants; Materials for the production of heat or cold by chemical reactions other than by combustion
    • C09K5/02—Materials undergoing a change of physical state when used
    • C09K5/06—Materials undergoing a change of physical state when used the change of state being from liquid to solid or vice versa
    • C09K5/063—Materials absorbing or liberating heat during crystallisation; Heat storage materials

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Abstract

本发明公开了一种三元混合熔盐中温相变储能材料的制作方法，配比工序中计算并称量总重为40g的硝酸锂、硝酸钠和氯化钾固体颗粒混合物，其中，硝酸锂、硝酸钠和氯化钾质量比例为9:10:1；、研磨工序中使用球磨罐将配比混合好的盐在500r/min的转速下研磨90分钟直至混合固体颗粒成为细度达0.1μm的固体粉末，熔融工序中将研磨好的混合盐放入马弗炉中，以5℃/min的升温速率从室温升温至400℃，400℃恒温120分钟，待其彻底熔化后，炉内冷却至170℃左右时取出空冷，直至室温；将块状混合熔盐从刚玉坩埚内取出研磨、干燥即制得三元混合熔盐的样品。添加氯化钾之后改善了混合熔盐的热物理性质，使得有更好的应用。

Description

一种三元混合熔盐中温相变储能材料的制作方法
技术领域
本发明涉及中温相变储能材料制备工艺的技术领域，尤其是一种三元混合熔盐中温相变储能材料的制作方法，特别涉及其制备工艺流程。
背景技术
人类自进入工业化以来，传统能源就在快速的被消耗，人类面临着能源危机，而寻找新能源和节约能源就成为解决能源危机的关键。随着全球能源的减少和环境问题的日益恶化，实现能源的高效转换和利用就成为必不可少的前提。能源转换与利用效率是能源科学技术的研究重心，热能存储技术又是能源技术中的重要分支，因此，对热能存储技术的研究就显得尤其重要。在许多能源转化和利用系统中，能量供应和需求之间在时空上会发生不匹配的现象，比如太阳能、潮汐、风能的间歇性和波动性，电力负荷的峰谷差，工业余热的不定时性等，这些都造成了能量的不合理利用和大量浪费的现象，而热能储存技术能在一定程度上能使能源的供应和需求得到匹配，所以，该技术对实现能源的高效利用有着重要的意义。
常见的储热技术主要为热化学储热、显热储热和潜热储热。储热介质按照物态的不同又可分为固态和液态两类材料。相变储能的原理为运用材料的相变潜热来完成热能的储备与释放。由于相变储热材料具有较大的储能密度（能达到显热储热的5~10倍甚至更高）、较小的设备体积，以及吸热和放热过程温度均较为恒定，便于操控与管理等优点，因此运用相变材料来实现热量存储成为一种高效的储能方式。而相变材料（PhaseChangeMaterial，简称PCM）的研究是相变储能技术的核心。
发明内容
本发明的目的在于提供一种三元混合熔盐中温相变储能材料的制作方法，目的在于制备出相变温度在200℃（中温）以下，具有高储能密度的三元混合熔盐相变储能材料，能够应用于太阳能光热领域及工业过程废水、废热和废气的能源储存与利用，有着节能减排和更好利用新能源的作用。克服了现有技术中存在的缺点和不足。
为了实现上述目的，本发明的技术方案为：一种三元混合熔盐中温相变储能材料的制作方法，所述制作方法包括 、清洗；、干燥；、配比；、研磨；、熔融，所述、清洗工序中包括清洗刚玉坩埚、陶瓷研钵、不锈钢研钵、勺子、球磨罐、研磨珠；、干燥工序中分别称取足够量的硝酸锂、硝酸钠和氯化钾样品置于110℃-130℃的恒温干燥箱内干燥24小时以除去水汽；、配比工序中计算并称量总重为40g的硝酸锂、硝酸钠和氯化钾固体颗粒混合物，其中，硝酸锂、硝酸钠和氯化钾质量比例为9:10:1；、研磨工序中使用球磨罐将配比混合好的盐在500r/min的转速下研磨90分钟直至混合固体颗粒成为细度达0.1μm的固体粉末，再采用100ml的球磨罐，大磨珠10颗，小磨珠40颗；、熔融工序中将研磨好的混合盐放入马弗炉中，以5℃/min的升温速率从室温升温至400℃，400℃恒温120分钟，待其彻底熔化后，炉内冷却至170℃左右时取出空冷，直至室温；将块状混合熔盐从刚玉坩埚内取出研磨、干燥即制得三元混合熔盐的样品。
本发明公开了一种三元混合熔盐中温相变储能材料的制作方法，结合了二元混合熔盐制备的静态熔融法以及机械研磨法的一小部分制备出的三元混合熔盐相变储能材料，通过测试出三元混合熔盐的熔点、潜热值，发现NaNO3-LiNO3-KCl三元混合熔盐的熔点为162.5℃、熔峰温度为188.8℃、共熔潜热值267.9J/g。与未添加氯化钾的NaNO3-LiNO3（比例为51:49）二元混合硝酸盐相比较，三元混合熔盐的熔点降低了约28℃左右，而相变潜热值增加了约有36J/g。说明添加氯化钾之后改善了混合熔盐的热物理性质，使得有更好的应用。
附图说明
图1为本发明工艺流程图。
具体实施方式
下面参照附图，对本发明进一步进行描述。
本发明公开了一种三元混合熔盐中温相变储能材料的制作方法，其区别于现有技术在于：所述制作方法包括、清洗；、干燥；、配比；、研磨；、熔融，所述、清洗工序中包括清洗刚玉坩埚、陶瓷研钵、不锈钢研钵、勺子、球磨罐、研磨珠；、干燥工序中分别称取足够量的硝酸锂、硝酸钠和氯化钾样品置于110℃-130℃的恒温干燥箱内干燥24小时以除去水汽；、配比工序中计算并称量总重为40g的硝酸锂、硝酸钠和氯化钾固体颗粒混合物，其中，硝酸锂、硝酸钠和氯化钾质量比例为9:10:1；、研磨工序中使用球磨罐将配比混合好的盐在500r/min的转速下研磨90分钟直至混合固体颗粒成为细度达0.1μm的固体粉末，再采用100ml的球磨罐，大磨珠10颗，小磨珠40颗；、熔融工序中将研磨好的混合盐放入马弗炉中，以5℃/min的升温速率从室温升温至400℃，400℃恒温120分钟，待其彻底熔化后，炉内冷却至170℃左右时取出空冷，直至室温；将块状混合熔盐从刚玉坩埚内取出研磨、干燥即制得三元混合熔盐的样品。
在具体实施时，所述恒温干燥箱内温度为120℃。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明具体实施只局限于上述这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (2)

1.一种三元混合熔盐中温相变储能材料的制作方法，其特征在于：所述制作方法包括、清洗；、干燥；、配比；、研磨；、熔融，所述、清洗工序中包括清洗刚玉坩埚、陶瓷研钵、不锈钢研钵、勺子、球磨罐、研磨珠；、干燥工序中分别称取足够量的硝酸锂、硝酸钠和氯化钾样品置于110℃-130℃的恒温干燥箱内干燥24小时以除去水汽；、配比工序中计算并称量总重为40g的硝酸锂、硝酸钠和氯化钾固体颗粒混合物，其中，硝酸锂、硝酸钠和氯化钾质量比例为9:10:1；、研磨工序中使用球磨罐将配比混合好的盐在500r/min的转速下研磨90分钟直至混合固体颗粒成为细度达0.1μm的固体粉末，再采用100ml的球磨罐，大磨珠10颗，小磨珠40颗；、熔融工序中将研磨好的混合盐放入马弗炉中，以5℃/min的升温速率从室温升温至400℃，400℃恒温120分钟，待其彻底熔化后，炉内冷却至170℃左右时取出空冷，直至室温；将块状混合熔盐从刚玉坩埚内取出研磨、干燥即制得三元混合熔盐的样品。
2.根据权利要求1所述的一种三元混合熔盐中温相变储能材料的制作方法，其特征在于：所述恒温干燥箱内温度为120℃。
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