RU2567921C1 - Heat-retaining material - Google Patents

Heat-retaining material Download PDF

Info

Publication number
RU2567921C1
RU2567921C1 RU2014117819/05A RU2014117819A RU2567921C1 RU 2567921 C1 RU2567921 C1 RU 2567921C1 RU 2014117819/05 A RU2014117819/05 A RU 2014117819/05A RU 2014117819 A RU2014117819 A RU 2014117819A RU 2567921 C1 RU2567921 C1 RU 2567921C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
crystalline hydrate
heat
nitrate crystalline
retaining material
nitrate
Prior art date
Application number
RU2014117819/05A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Виталий Алексеевич Хрисониди
Сергей Павлович Доценко
Светлана Григорьевна Шабалина
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВПО "КубГТУ")
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВПО "КубГТУ") filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВПО "КубГТУ")
Priority to RU2014117819/05A priority Critical patent/RU2567921C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2567921C1 publication Critical patent/RU2567921C1/en

Links

Landscapes

  • Catalysts (AREA)

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: heat-retaining material includes 4.5-6.5 wt % zinc nitrate crystalline hydrate, 10.5-14.5 wt % nickel nitrate crystalline hydrate, 16.5-18.5 wt % magnesium nitrate crystalline hydrate and up to 100 wt % lithium nitrate crystalline hydrate. Said heat-retaining material can operate in the temperature range of +25.5±0.5°C.
EFFECT: reduced overcooling of a crystalline hydrate eutectic system.
1 tbl, 3 ex

Description

Изобретение относится к разработке теплоаккумулирующих материалов, применяемых для обеспечения рабочих режимов эксплуатации электронных элементов, приборов и приводов, в термостабилизирующих устройствах, а также для стабилизации положительной температуры при перевозке объектов логистическими компаниями и в быту.The invention relates to the development of heat-accumulating materials used to ensure operating conditions for the operation of electronic elements, devices and drives, in heat-stabilizing devices, as well as to stabilize the positive temperature during transportation of objects by logistics companies and in everyday life.

Известны теплоаккумулирующие материалы с температурами плавления +24,2±0,1°C (а.с. 812821, C09K 5/06, СССР) и +25,8°C (а.с. 842094, C09K 5/06, СССР).Heat storage materials with melting points + 24.2 ± 0.1 ° C (A.S. 812821, C09K 5/06, USSR) and + 25.8 ° C (A.S. 842094, C09K 5/06, USSR) are known. )

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является теплоаккумулирующий материал с температурой плавления +25,8°C (а.с. 842094, C09K 5/06, СССР), состоящий из кристаллогидрата азотнокислого марганца и кристаллогидрата азотнокислого цинка.Closest to the proposed invention is a heat-storage material with a melting point + 25.8 ° C (a.s. 842094, C09K 5/06, USSR), consisting of manganese nitrate crystalline hydrate and zinc nitrate crystalline hydrate.

Недостатком данного теплоаккумулирующего состава является увеличение температуры переохлаждения, которая может достигать более 20°C уже на 5 цикле плавления и кристаллизации. Увеличение величины переохлаждения может негативно повлиять на устойчивую работу термостабилизирующих устройств. Для поддержания постоянной температуры в различных электронных устройствах требуется комплект теплоаккумулирующих составов с различной температурой плавления, отличающей на 0,1°C и 0,01°C.The disadvantage of this heat storage composition is an increase in the temperature of supercooling, which can reach more than 20 ° C already in the 5th cycle of melting and crystallization. An increase in the amount of subcooling can adversely affect the stable operation of thermostabilizing devices. To maintain a constant temperature in various electronic devices, a set of heat storage compositions with different melting points, differing by 0.1 ° C and 0.01 ° C, is required.

Задачей изобретения является разработка состава теплоаккумулирующего материала и обеспечение возможности его стабильной работы при температуре +25,5±0,5°C.The objective of the invention is to develop the composition of the heat-accumulating material and the possibility of its stable operation at a temperature of + 25.5 ± 0.5 ° C.

Техническим результатом изобретения является уменьшение величины переохлаждения кристаллогидратной эвтектической системы.The technical result of the invention is to reduce the amount of supercooling of a crystalline hydrate eutectic system.

Поставленный технический результат достигается тем, что теплоаккумулирующий материал, включающий кристаллогидрат азотнокислого цинка, дополнительно содержит кристаллогидрат азотнокислого никеля, кристаллогидрат азотнокислого лития и кристаллогидрата азотнокислого магния, при следующем соотношении компонентов, мас.%:The technical result is achieved in that the heat-storage material, including crystalline zinc nitrate, additionally contains crystalline nickel nitrate, crystalline lithium nitrate and crystalline magnesium nitrate, in the following ratio, wt.%:

Zn(NO3)2·6H2OZn (NO 3 ) 2 · 6H 2 O 4,5÷6,54,5 ÷ 6,5 Ni(NO3)2·6H2ONi (NO 3 ) 2 · 6H 2 O 10,5÷14,510.5 ÷ 14.5 Mg(NO3)2·6H2OMg (NO 3 ) 2 · 6H 2 O 16,5÷18,516.5 ÷ 18.5 LiNO3·3H2OLiNO 3 · 3H 2 O остальноеrest

и имеет работоспособность в интервале температур +25,5±0,5°C.and has a working capacity in the temperature range + 25.5 ± 0.5 ° C.

При введении в смесь, состоящую из кристаллогидрата азотнокислого цинка, дополнительных компонентов в виде кристаллогидрата азотнокислого никеля и кристаллогидрата азотнокислого лития и кристаллогидрата азотнокислого магния достигается стабильная работа теплоаккумулирующего материала без увеличения температуры переохлаждения при циклах плавления и кристаллизации.When additional components in the form of nickel nitrate crystalline hydrate and lithium nitrate crystalline hydrate and magnesium nitrate crystalline hydrate are introduced into the mixture consisting of zinc nitrate crystalline hydrate, stable heat-accumulating material is achieved without increasing the supercooling temperature during melting and crystallization cycles.

Экспериментально установлено, что данный материал плавится и кристаллизуется при температуре +25,5±0,5°C, имеет величину переохлаждения от 3 до 4°C, теплоту плавления 220±10 кДж/кг. Этот материал не изменяет свои теплофизические свойства при неограниченном количестве циклов плавления-кристаллизации и неограниченном сроком эксплуатации.It was experimentally established that this material melts and crystallizes at a temperature of + 25.5 ± 0.5 ° C, has a supercooling value of 3 to 4 ° C, a heat of fusion of 220 ± 10 kJ / kg. This material does not change its thermophysical properties with an unlimited number of melting-crystallization cycles and an unlimited service life.

Теплоаккумулирующий материал готовят следующим образом, необходимые количества LiNO3·3H2O (марки ХЧ или ЧДА), Ni(NO3)2·6H2O (марки ХЧ или ЧДА), Zn(NO3)2·6H2O (марки ХЧ или ЧДА), Mg(NO3)2·6H2O (марки ХЧ или ЧДА) помещают в стеклянную пробирку и аккуратно нагревают при температуре свыше 50°C до полного расплавления компонентов, в результате чего получается гомогенный раствор. Если соли сильно обводнены, необходимо произвести удаление лишней некристаллизационной воды известным способом. Затем гомогенный раствор заливают в соответствующую емкость и герметично закрывают. При этих условиях свойства данного материала не изменяются при неограниченных циклах плавления и кристаллизации и при длительной эксплуатации и хранении.The heat storage material is prepared as follows, the required amounts of LiNO 3 · 3H 2 O (grade ХЧ or ЧДА), Ni (NO 3 ) 2 · 6H 2 O (grade ХЧ or ЧДА), Zn (NO 3 ) 2 · 6H 2 O (grade ChP or ChDA), Mg (NO 3 ) 2 · 6H 2 O (ChP or ChDA) are placed in a glass tube and gently heated at a temperature above 50 ° C until the components are completely melted, resulting in a homogeneous solution. If the salts are heavily flooded, it is necessary to remove excess non-crystallization water in a known manner. Then a homogeneous solution is poured into an appropriate container and sealed. Under these conditions, the properties of this material do not change during unlimited melting and crystallization cycles and during prolonged use and storage.

Пример 1.Example 1

Для приготовления 100 г состава на технических весах (с точностью ±0,01 г) взвешивают - 10,5 г Ni(NO3)2·6H2O, 4,5 г Zn(NO3)2·6H2O, 16,5 г Mg(NO3)2·6H2O и 68,5 г LiNO3·3H2O, помещают в стеклянную пробирку и термостатируют при температуре свыше 50°C до полного расплавления компонентов.To prepare 100 g of the composition on a technical balance (with an accuracy of ± 0.01 g), weigh 10.5 g of Ni (NO 3 ) 2 · 6H 2 O, 4.5 g of Zn (NO 3 ) 2 · 6H 2 O, 16 , 5 g of Mg (NO 3 ) 2 · 6H 2 O and 68.5 g of LiNO 3 · 3H 2 O are placed in a glass tube and thermostated at temperatures above 50 ° C until the components are completely melted.

Пример 2.Example 2

Для приготовления 100 г состава на технических весах (с точностью ±0,01 г) взвешивают - 12,25 г Ni(NO3)2·6H2O, 5,25 г Zn(NO3)2·6H2O, 17,25 г Mg(NO3)2·6H2O и 65,25 г LiNO3·3H2O, помещают в стеклянную пробирку и термостатируют при температуре свыше 50°C до полного расплавления компонентов.To prepare 100 g of the composition on a technical scale (with an accuracy of ± 0.01 g), weigh 12.25 g of Ni (NO 3 ) 2 · 6H 2 O, 5.25 g of Zn (NO 3 ) 2 · 6H 2 O, 17 25 g of Mg (NO 3 ) 2 · 6H 2 O and 65.25 g of LiNO 3 · 3H 2 O are placed in a glass tube and thermostated at temperatures above 50 ° C until the components are completely melted.

Пример 3.Example 3

Для приготовления 100 г состава на технических весах (с точностью ±0,01 г) взвешивают - 14,5 г Ni(NO3)2·6H2O, 6,5 г Zn(NO3)2·6H2O, 18,5 г Mg(NO3)2·6H2O и 60,5 г LiNO3·3H2O, помещают в стеклянную пробирку и термостатируют при температуре свыше 50°C до полного смешения компонентов.To prepare 100 g of the composition on a technical balance (with an accuracy of ± 0.01 g), 14.5 g of Ni (NO 3 ) 2 · 6H 2 O, 6.5 g of Zn (NO 3 ) 2 · 6H 2 O, 18 are weighed , 5 g of Mg (NO 3 ) 2 · 6H 2 O and 60.5 g of LiNO 3 · 3H 2 O are placed in a glass tube and thermostated at temperatures above 50 ° C until the components are completely mixed.

Свойства материалов (1, 2, 3) приведены в таблице 1.Material properties (1, 2, 3) are given in table 1.

Figure 00000001
Figure 00000001

Приведенный в таблице 1 образец №2 является относительно оптимальным, имеет большое количество эвтектики и минимальную величину переохлаждения.The sample No. 2 shown in table 1 is relatively optimal, has a large amount of eutectic and a minimum amount of supercooling.

Claims (1)

Теплоаккумулирующий материал, включающий кристаллогидрат азотнокислого цинка, отличающийся тем, что дополнительно содержит кристаллогидрат азотнокислого никеля, кристаллогидрат азотнокислого лития и кристаллогидрат азотнокислого магния, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Zn(NO3)2·6H2O 4,5-6,5 Ni(NO3)2·6H2O 10,5-14,5 Mg(NO3)2·6H2O 16,5-18,5 LiNO3·3H2O остальное

и имеет работоспособность в интервале температур +25,5±0,5°C. Heat storage material, including zinc nitrate crystalline hydrate, characterized in that it further comprises nickel nitrate crystalline hydrate, lithium nitrate crystalline hydrate and magnesium nitrate crystalline hydrate, in the following ratio, wt.%:
Zn (NO 3 ) 2 · 6H 2 O 4,5-6,5 Ni (NO 3 ) 2 · 6H 2 O 10.5-14.5 Mg (NO 3 ) 2 · 6H 2 O 16.5-18.5 LiNO 3 · 3H 2 O rest

and has a working capacity in the temperature range + 25.5 ± 0.5 ° C.
RU2014117819/05A 2014-04-29 2014-04-29 Heat-retaining material RU2567921C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014117819/05A RU2567921C1 (en) 2014-04-29 2014-04-29 Heat-retaining material

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014117819/05A RU2567921C1 (en) 2014-04-29 2014-04-29 Heat-retaining material

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2567921C1 true RU2567921C1 (en) 2015-11-10

Family

ID=54537243

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014117819/05A RU2567921C1 (en) 2014-04-29 2014-04-29 Heat-retaining material

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2567921C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2763355C1 (en) * 2020-11-14 2021-12-28 Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Московской области "Университет "Дубна" (Государственный университет "Дубна") Heat-accumulating composition based on mixture of zinc nitrate hexahydrate and its oxide

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU842094A1 (en) * 1977-05-10 1981-06-30 Краснодарский политехнический институт Heat-accumulating composition based on manganese nitrate crystallohydrate
SU983134A1 (en) * 1981-05-21 1982-12-23 Краснодарский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт Zinc nitrate crystallohydrate based heat accumulating composition
DE19630073A1 (en) * 1996-07-25 1998-01-29 Zae Bayern System for storing heat or cold in a storage system made of pressed graphite expanded material and a solid-liquid phase change material
WO2003095584A1 (en) * 2002-05-08 2003-11-20 Merck Patent Gmbh Heat-storage means
RU2006119416A (en) * 2006-06-02 2007-12-20 Сергей Валентинович Джамаль (UA) METHOD FOR STORING AND CONSUMPTION OF HEAT AND DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU842094A1 (en) * 1977-05-10 1981-06-30 Краснодарский политехнический институт Heat-accumulating composition based on manganese nitrate crystallohydrate
SU983134A1 (en) * 1981-05-21 1982-12-23 Краснодарский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт Zinc nitrate crystallohydrate based heat accumulating composition
DE19630073A1 (en) * 1996-07-25 1998-01-29 Zae Bayern System for storing heat or cold in a storage system made of pressed graphite expanded material and a solid-liquid phase change material
WO2003095584A1 (en) * 2002-05-08 2003-11-20 Merck Patent Gmbh Heat-storage means
US20050167633A1 (en) * 2002-05-08 2005-08-04 Ralf Glausch Heat-storage medium II
RU2006119416A (en) * 2006-06-02 2007-12-20 Сергей Валентинович Джамаль (UA) METHOD FOR STORING AND CONSUMPTION OF HEAT AND DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
N 12, с. 14-15; *
ДОЛЕСОВ А.Г. и др. Теплоаккумулирующие составы на основе кристаллогидратов. Современные наукоемкие технологии. Centre International de l'ISSN. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2763355C1 (en) * 2020-11-14 2021-12-28 Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Московской области "Университет "Дубна" (Государственный университет "Дубна") Heat-accumulating composition based on mixture of zinc nitrate hexahydrate and its oxide

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Efimova et al. Development of salt hydrate eutectics as latent heat storage for air conditioning and cooling
RU2567921C1 (en) Heat-retaining material
ES2942579T3 (en) Phase Change Materials (PCM) with solid-to-solid transitions
JP2017078163A (en) Latent heat cold storage materials
EP0030599B1 (en) Hydrated magnesium nitrate/magnesium chloride reversible phase change compositions and their preparation
JP6439059B1 (en) Latent heat storage material composition
KR102394085B1 (en) Strontium bromide phase change material
BR112019023447A2 (en) POLYMERIC STABILIZATION AGENT, STABILIZED SOLID BASE COMPOSITION FOR STORAGE, AND METHODS TO PRODUCE A SOLID BASE COMPOSITION AND A TANK MIXTURE, TO STABILIZE A SOLID BASE COMPOSITION AND TO INCREASE A STABILITY COMPOSITION SOLID BASE
RU2488620C1 (en) Cold-accumulating material
JP6596549B1 (en) Latent heat storage material composition
RU2478115C1 (en) Heat-retaining composition
RU2485157C1 (en) Cold-accumulating material
RU2566362C2 (en) Melted electrolyte for chemical current source
US2692234A (en) Heat transfer media
Kolyado et al. Phase diagram of a system of adipic, glutaric, and sebacic acids
JPS59543B2 (en) heat storage material
RU2499334C1 (en) Electrolyte for chemical source of current
JP5573193B2 (en) Thermal storage material composition
WO2016113438A1 (en) New formulations of nitrate salts for use as fluid for the storage and transfer of heat
RU2645763C1 (en) Fused electrolyte for chemical current source
JP7137654B1 (en) Latent heat storage material composition
SU883134A1 (en) Heat-accumulating composition
CN103881661B (en) Phase-change energy storage medium and preparation method thereof
WO2015176184A1 (en) Phase change material composition and uses thereof
RU2790484C1 (en) Method for producing heat storage material based on calcium-potassium nitrate double salt trihydrate (versions)

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20160430