專利名稱：一種復(fù)合相變材料的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種復(fù)合相變材料的制備方法，特別涉及一種由納米無(wú)機(jī)氧化物和相 變材料形成的復(fù)合相變材料及其制備方法。屬于新材料應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人類對(duì)能源的需求量越來(lái)越大。但是目前全球能源日益短 缺，同時(shí)不合理的利用造成大量浪費(fèi)，使得人們不得不研究新型的節(jié)能材料，提高能源利用 率。其中利用相變材料被認(rèn)為是提高能源利用率的有效方法之一。
相變材料具有蓄熱密度大、蓄放熱過程近似等溫的特點(diǎn)，能達(dá)到能量存儲(chǔ)與釋放 及調(diào)節(jié)能量供給和需求匹配的目的。石蠟等相變材料由于具有儲(chǔ)熱能力大、性質(zhì)穩(wěn)定、廉價(jià) 等特點(diǎn)而成為當(dāng)前研究最熱的相變材料之一。但由于石蠟等固-液相變時(shí)泄露，必須使用 容器封裝，如在建筑節(jié)能方面的應(yīng)用，限制了它的使用。近年來(lái)，研究人員考慮了多種方法 來(lái)解決此問題，如石蠟微膠囊、石膏基陶粒吸附石蠟、聚烯烴定型包覆石蠟，但這些方法大 多工藝復(fù)雜、制備條件苛刻、成本高，很難應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供一種復(fù)合相變材料的制備方法，制備的復(fù)合 相變材料相變焓高、形態(tài)穩(wěn)定。
本發(fā)明采用具有高吸附性能的納米SiA粉體和具有紅外屏蔽作用的納米TiA粉 體作為基體，吸附石蠟，制備出復(fù)合相變儲(chǔ)能材料。
本發(fā)明解決所述技術(shù)問題采用的技術(shù)方案是，一種復(fù)合相變材料的制備方法，包 括以下步驟
A.取相變材料60_100g，放入燒杯中，將燒杯放在恒溫水浴鍋中于90-100°C加熱 至熔化，再向相變材料中加入200-400ml蒸餾水，2_4g乳化劑，使用高剪切乳化機(jī)高速剪切 乳化；
所說的相變材料為脂肪族烴化合物，如石蠟、正十六烷、正十八烷、二十烷、 二十五烷、二十六烷、二十九烷、三十五烷、三十六烷；
所說的相變材料為酸類化合物，如十四烷酸、十五烷酸、硬脂酸、二十烷酸；
所說的相變材料可以是上述有機(jī)化合物的一種或兩種以上的均勻混合物。
所說的乳化劑為十二烷基苯磺酸鈉、十二烷基苯磺酸鈣。
B.將30_40g納米SW2和5_10g納米TW2混合均勻后放入燒杯中，于90_100°C加 熱30-60分鐘；
C.將步驟A中乳化得到的相變材料倒入步驟B中的氧化物粉體中，均勻混合，放入 電熱鼓風(fēng)烘箱中于50-55°C烘干得到塊狀固體，磨成粉體。
由以上步驟得到的復(fù)合相變材料在加熱條件下，當(dāng)加熱溫度超過復(fù)合相變材料相 變溫度時(shí)，相變材料開始熔化，逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)橐合?，吸收熱量減緩環(huán)境溫度的上升；在降溫條件下，當(dāng)溫度降到相變溫度時(shí)，相變材料開始轉(zhuǎn)變成固相，吸收熱量減緩環(huán)境溫度的下降； 本發(fā)明在配方中加入納米TiO2，可有效的起到屏蔽紅外輻射的作用，使所制備的復(fù)合相變 材料能更加有效實(shí)現(xiàn)熱能的存儲(chǔ)，控制環(huán)境溫度。本發(fā)明制備工藝簡(jiǎn)單、成本低廉，不僅能 有效解決固-液相變時(shí)泄露的問題，同時(shí)對(duì)石蠟等相變材料的相變溫度、相變潛熱、熱穩(wěn)定 性和儲(chǔ)熱效果有很大的提高。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1
將30g納米SiA和IOg納米TiA混合均勻后放入燒杯中，于90°c加熱40分鐘。
取石蠟80g，放入燒杯中，將燒杯放在恒溫水浴鍋中于90°C加熱至熔化，再向石蠟 中加入300ml蒸餾水，2g十二烷基苯磺酸鈉，使用高剪切乳化機(jī)高速剪切乳化，之后倒入納 米粉體中均勻混合，放入電熱鼓風(fēng)烘箱中于50°C烘干得到塊狀固體，磨成粉體。
實(shí)施例2
將35g納米SW2和5g納米TW2混合均勻后放入燒杯中，于95°C加熱40分鐘。
取硬脂酸90g，放入燒杯中，將燒杯放在恒溫水浴鍋中于95°C加熱至熔化，再向硬 脂酸中加入400ml蒸餾水，2g十二烷基苯磺酸鈣，使用高剪切乳化機(jī)高速剪切乳化，之后倒 入納米粉體中均勻混合，放入電熱鼓風(fēng)烘箱中于55°C烘干得到塊狀固體，磨成粉體。
實(shí)施例3
將30g納米SW2和IOg納米TW2混合均勻后放入燒杯中，于90°C加熱40分鐘。
取二十五烷80g，放入燒杯中，將燒杯放在恒溫水浴鍋中于90°C加熱至熔化，再向 硬脂酸中加入300ml蒸餾水，3g十二烷基苯磺酸鈉，使用高剪切乳化機(jī)高速剪切乳化，之后 倒入納米粉體中均勻混合，放入電熱鼓風(fēng)烘箱中于50°C烘干得到塊狀固體，磨成粉體。
實(shí)施例4
將35g納米SW2和5g納米TW2混合均勻后放入燒杯中，于95°C加熱40分鐘。
取二十烷酸90g，放入燒杯中，將燒杯放在恒溫水浴鍋中于95 °C加熱至熔化，再向 二十烷酸中加入400ml蒸餾水，2g十二烷基苯磺酸鈣，使用高剪切乳化機(jī)高速剪切乳化，之 后倒入納米粉體中均勻混合，放入電熱鼓風(fēng)烘箱中于55°C烘干得到塊狀固體，磨成粉體。
實(shí)施例5
將32g納米SW2和8g納米TW2混合均勻后放入燒杯中，于95°C加熱40分鐘。
取石蠟和硬脂酸各40g，放入燒杯中，將燒杯放在恒溫水浴鍋中于90°C加熱至熔 化，再向其中加入400ml蒸餾水，Ig十二烷基苯磺酸鈣和2g十二烷基苯磺酸鈉，使用高剪切 乳化機(jī)高速剪切乳化，之后倒入納米粉體中均勻混合，放入電熱鼓風(fēng)烘箱中于烘干得 到塊狀固體，磨成粉體。
權(quán)利要求
1.一種復(fù)合相變材料的制備方法，該方法采用具有高吸附性能的納米SiO2粉體和具有 紅外屏蔽作用的納米TiA粉體作為基體，吸附石蠟，制備出復(fù)合相變儲(chǔ)能材料，它是通過下 述工藝步驟實(shí)現(xiàn)的A.取相變材料60-100g，放入燒杯中，將燒杯放在恒溫水浴鍋中于90-100°C加熱至熔 化，再向相變材料中加入200-400ml蒸餾水，2_4g乳化劑，使用高剪切乳化機(jī)高速剪切乳 化；B.將30-40g納米SiO2和5-10g納米TiO2混合均勻后放入燒杯中，于90-100°C加熱 30-60分鐘；C.將步驟A中乳化得到的相變材料倒入步驟B中的氧化物粉體中，均勻混合，放入電熱 鼓風(fēng)烘箱中于50-55°C烘干得到塊狀固體，磨成粉體。
2.如權(quán)利要求1所述的復(fù)合相變材料的制備方法，其所述的相變材料為脂肪族烴化 合物，如石蠟、正十六烷、正十八烷、二十烷、二十五烷、二十六烷、二十九烷、三十五烷、 三十六燒；所述的相變材料為酸類化合物，如十四烷酸、十五烷酸、硬脂酸、二十烷酸； 所述的相變材料可以是上述有機(jī)化合物的一種或兩種以上的均勻混合物。 所述的乳化劑為十二烷基苯磺酸鈉、十二烷基苯磺酸鈣。
3.如權(quán)利要求1所述的復(fù)合相變材料的制備方法，它的具體工藝步驟如下所述 將30g納米Si O2和IOg納米TiA混合均勻后放入燒杯中，于90°c加熱40分鐘。 取石蠟80g，放入燒杯中，將燒杯放在恒溫水浴鍋中于90°C加熱至熔化，再向石蠟中加入300ml蒸餾水，2g十二烷基苯磺酸鈉，使用高剪切乳化機(jī)高速剪切乳化，之后倒入納米粉 體中均勻混合，放入電熱鼓風(fēng)烘箱中于50°C烘干得到塊狀固體，磨成粉體。
4.如權(quán)利要求1所述的復(fù)合相變材料的制備方法，它的具體工藝步驟如下所述 將35g納米SiO2和5g納米TW2混合均勻后放入燒杯中，于95°C加熱40分鐘。取硬脂酸90g，放入燒杯中，將燒杯放在恒溫水浴鍋中于95 °C加熱至熔化，再向硬脂酸 中加入400ml蒸餾水，2g十二烷基苯磺酸鈣，使用高剪切乳化機(jī)高速剪切乳化，之后倒入納 米粉體中均勻混合，放入電熱鼓風(fēng)烘箱中于55°C烘干得到塊狀固體，磨成粉體。
5.如權(quán)利要求1所述的復(fù)合相變材料的制備方法，它的具體工藝步驟如下所述 將30g納米SiA和IOg納米TiA混合均勻后放入燒杯中，于90°c加熱40分鐘。 取二十五烷80g，放入燒杯中，將燒杯放在恒溫水浴鍋中于90°C加熱至熔化，再向硬脂酸中加入300ml蒸餾水，3g十二烷基苯磺酸鈉，使用高剪切乳化機(jī)高速剪切乳化，之后倒入 納米粉體中均勻混合，放入電熱鼓風(fēng)烘箱中于50°C烘干得到塊狀固體，磨成粉體。
6.如權(quán)利要求1所述的復(fù)合相變材料的制備方法，它的具體工藝步驟如下所述 將35g納米SiO2和5g納米TW2混合均勻后放入燒杯中，于95°C加熱40分鐘。取二十烷酸90g，放入燒杯中，將燒杯放在恒溫水浴鍋中于95 °C加熱至熔化，再向二十 烷酸中加入400ml蒸餾水，2g十二烷基苯磺酸鈣，使用高剪切乳化機(jī)高速剪切乳化，之后倒 入納米粉體中均勻混合，放入電熱鼓風(fēng)烘箱中于55°C烘干得到塊狀固體，磨成粉體。
7.如權(quán)利要求1所述的復(fù)合相變材料的制備方法，它的具體工藝步驟如下所述 將32g納米SW2和8g納米TW2混合均勻后放入燒杯中，于95°C加熱40分鐘。取石蠟和硬脂酸各40g，放入燒杯中，將燒杯放在恒溫水浴鍋中于90°C加熱至熔化，再向其中加入400ml蒸餾水，Ig十二烷基苯磺酸鈣和2g十二烷基苯磺酸鈉，使用高剪切乳化 機(jī)高速剪切乳化，之后倒入納米粉體中均勻混合，放入電熱鼓風(fēng)烘箱中于烘干得到塊 狀固體，磨成粉體。
全文摘要
一種復(fù)合相變材料的制備方法，屬于新材料應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域。該方法采用具有高吸附性能的納米SiO2粉體和具有紅外屏蔽作用的納米TiO2粉體作為基體，吸附石蠟，制備出復(fù)合相變儲(chǔ)能材料。它包括以下步驟A.取相變材料放入燒杯中，將燒杯放在恒溫水浴鍋中加熱，再向相變材料中加入蒸餾水，乳化劑，使用高剪切乳化機(jī)高速剪切乳化；B.將納米SiO2和納米TiO2混合均勻后放入燒杯中加熱；C.將步驟A中乳化得到的相變材料倒入步驟B中的氧化物粉體中，均勻混合，放入烘箱中烘干得到塊狀固體，磨成粉體。本發(fā)明工藝簡(jiǎn)單、成本低，不僅能有效解決固-液相變時(shí)泄露的問題，同時(shí)對(duì)石蠟等相變材料的相變溫度、相變潛熱、熱穩(wěn)定性和儲(chǔ)熱效果有很大的提高。
文檔編號(hào)C09K3/00GK102040949SQ20101056387
公開日2011年5月4日 申請(qǐng)日期2010年11月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月29日
發(fā)明者亢永珍, 張明, 薛健, 許壯志, 韓紹娟, 高琳琳 申請(qǐng)人:沈陽(yáng)臨德陶瓷研發(fā)有限公司