專利名稱:一種相變溫度為37℃的無機(jī)相變材料(pcm-37)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種無機(jī)相變恒溫材料及其制備方法,特別設(shè)計一種相變溫度在37°C的相變材料。
背景技術(shù):
在食品保溫、電爐、電暖氣、化工、物流、醫(yī)療應(yīng)用、軍事、電子等眾多行業(yè)中,普遍利用加熱裝置來對環(huán)境或儲藏需要的特定溫度進(jìn)行恒溫。加熱裝置停電時,因而溫度下降的快、無法維持最佳的環(huán)境溫度。在無相變恒溫材料的恒溫系統(tǒng)中,提供恒溫環(huán)境時,加熱裝置工作啟動頻繁,因而降低了其使用壽命,耗電量多。相變恒溫材料即潛熱蓄能材料,是相變恒溫系統(tǒng)中存儲能量的功能材料。在夜間 用電低谷期利用“物質(zhì)潛熱”將熱能儲存在相變恒溫材料中,在白天用電高峰時將熱量釋放出來,溫度低時將熱量釋放出來從而滿足環(huán)境或生活、生產(chǎn)所需要溫度。這樣的制熱系統(tǒng),大部分時間運(yùn)行在夜間用電低谷峰期,而在白天用電高峰期只有輔助設(shè)備運(yùn)行,從而實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)“錯峰用冷、移峰填谷”,有利于緩解能量雙方供求矛盾。在無機(jī)相變恒溫材料的恒溫系統(tǒng)中,提供恒溫環(huán)境時,加熱裝置工作啟動頻繁,因而降低了其使用壽命,耗電量多。停電后環(huán)境溫度驟變,無法維持所需的溫度,給生產(chǎn)、生活造成一定的影響。在使用無機(jī)相變恒溫材料的加制熱系統(tǒng)中,利用無機(jī)相變恒溫材料儲存熱量,加熱裝置停止運(yùn)行后,無機(jī)相變恒溫材料釋放熱量維持所需環(huán)境溫度,從而減少制熱系統(tǒng)的啟動的次數(shù),延長設(shè)備使用壽命。在停電時或無源保溫系統(tǒng)中仍可維持所需的環(huán)境溫度。目前國內(nèi)外對相變蓄熱材料的研究還比較少,但在食品保溫、電爐、電暖氣、化工、物流、醫(yī)療應(yīng)用、軍事、電子等眾多行業(yè),對保溫材料有著巨大的需求。因此研究相變恒溫保溫材料,研制出相變溫度為37 V,相變潛熱大,過冷度小,無相分離、性能穩(wěn)定的新型、相變恒溫材料,顯得尤為重要。本發(fā)明所提供的相變材料性能穩(wěn)定,相變溫度在37°C,過冷度為O. 50C,相變潛熱為216KJ/KG,相變過程可逆,可循環(huán)使用次數(shù)為10000次以上,原材料均為規(guī)模生產(chǎn),無毒無腐蝕,易于推廣。此相變材料在常溫時為結(jié)晶雪花狀,便于各儲能領(lǐng)域開發(fā)利用。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種由無機(jī)鹽類物質(zhì)合成,性能穩(wěn)定,相變潛熱大,無毒無腐蝕,易塑性好的無機(jī)相變恒溫材料。本發(fā)明的無機(jī)相變恒溫材料,按重量百分比由以下組成六水氯化鈣26%
六水氯化鎖21%
馬來酸酐8%
甲酸鈉7.5%
氯化鈉8%
過硫酸鉀2. 5%
水27%具體的制備方法
I、在45 80°C條件下在配置皿中將總配置量為7. 5%的甲酸鈉與總配置量為10%水配成水溶液;2、將總配置量為21%的六水氯化鍶加入到步驟I的水溶液中,混合均勻,制成混合溶液;3、向步驟2的混合溶液中加入總配置量為8 %的馬來酸酐,再加總配置比例為5 %的水,攪拌均勻,加熱I小時,溫度保持在60°C左右讓其充分反應(yīng)。4、將總配置量為8%的氯化鈉放到總配置量為5%水中,混合均勻,制成混合溶液;5、向步驟4的混合溶液中總配置量為2. 5%過硫酸鉀,攪拌均勻;6、將步驟3的溶液與步驟5中溶液進(jìn)行攪拌均勻;7、向步驟6的混合溶液里加入總配置量為26%六水氯化鈣,在60 70°C、常壓條件下反應(yīng)O. 5 I. 5小時。8、將步驟7制備的高分子材料中加入剩余總配置比例為7%的水,攪拌均勻,放置10 15分鐘即可。9、最終化學(xué)成份“無機(jī)相變液體高分子材料”附圖
I本發(fā)明的制備工藝流程圖
A為26 %的六水氯化鈣B為21 %的六水氯化鍶C為8%馬來酸酐D為7. 5%的甲酸鈉E為8%的氯化鈉F為2. 5 %羥過硫酸鉀G 為 10% 的水H為5%的水I為5%的水J為7%的水K為步驟一產(chǎn)生的水溶液L為步驟二產(chǎn)生的混合溶液M為步驟三產(chǎn)生的混合溶液
N為步驟四產(chǎn)生的混合溶液O為步驟五產(chǎn)生的混合溶液P為步驟六產(chǎn)生的混合溶液Q為步驟七產(chǎn)生的混合溶液R為本發(fā)明相變恒溫材料I在45 80°C條件下混合2攪拌加熱I小時,溫度保持在60°C左右3在60 70°C、常壓條件下反應(yīng)O. 5 I. 5小時 4攪拌均勻,放置10 15分鐘本發(fā)明的無機(jī)相變材料產(chǎn)品規(guī)格為
WS |l.36g/cm3(25°C ) ~
職點(diǎn) 研—
麗2l6kJ/kg—
導(dǎo)熱系數(shù)O. 55ff/m. k_
H冷度 075。?!?br>
吏用次數(shù) 110000此次以上本發(fā)明的無機(jī)相變材料重新融化的溫度與時間的關(guān)系重新融化是使相變材料的再融化以便開始另一個能量吸收-釋放循環(huán)。本無機(jī)相變恒溫材料在高于37°C開始融化吸熱,當(dāng)37. 5°C時,融化時間為4. 5小時,隨著溫度的升高,融化時間也相應(yīng)縮短,40°C時融化時間為3小時,43°C時凝結(jié)時間為2小時,45°C時凝結(jié)時間為I. 5小時,48°C時凝結(jié)時間為I小時。結(jié)果表明重新融化吸熱的時間隨著溫度的變大而迅速減少。附圖2為本發(fā)明的無機(jī)相變材料重新融化的溫度與時間的關(guān)系本發(fā)明的無機(jī)相變材料控制溫度與時間的關(guān)系相變材料控制溫度能力與時間成反比,隨著時間的增加,相變材料釋放的熱量開始減小,環(huán)境溫度低于37°C時開始釋放熱量,并可保持溫度時間為12小時,然后才會逐漸升溫,直至相變材料完全凝結(jié)熱量釋放完畢。
附圖3為本發(fā)明一種相變溫度為37°C的無機(jī)相變材料控制溫度-時間關(guān)系。
權(quán)利要求
1.本發(fā)明涉及一種由無機(jī)鹽類物質(zhì)合成,性能穩(wěn)定,相變潛熱大,無毒無腐蝕,易塑性好的無機(jī)相變恒溫材料。
本發(fā)明的無機(jī)相變恒溫材料,按重量百分比由以下組成六水氯化釣26%六水氯化銀21% 馬來酸酐8%甲酸鈉7.5% 氯化鈉8%過硫酸鉀2. 5%水27%
2.按照權(quán)利要求I所述的無機(jī)相變恒溫材料其特征是所使用的材料都為無機(jī)物。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的無機(jī)相變恒溫材料其特征是相變溫度在37°C,過冷度為O. 5°C,相變潛熱為216KJ/KG,相變過程可逆,可循環(huán)使用次數(shù)為10000次以上。
全文摘要
一種相變溫度為37℃的無機(jī)相變材料(PCM-37)本發(fā)明涉及一種無機(jī)相變恒溫材料,含有質(zhì)量比26%的六水氯化鈣、21%的六水氯化鍶、8%的馬來酸酐、7.5%的甲酸鈉、8%的氯化鈉、2.5%的過硫酸鉀和27%的水。本發(fā)明所提供的相變材料相變溫度在37℃,過冷度為0.5℃,相變潛熱為216KJ/KG,相變過程可逆,可循環(huán)使用次數(shù)為10000次以上,原材料均為規(guī)模生產(chǎn),無毒無腐蝕,易于推廣。此相變材料在常溫時為無色透明雪化狀晶體,便于各儲能領(lǐng)域開發(fā)利用。
文檔編號C09K5/06GK102827580SQ20111016355
公開日2012年12月19日 申請日期2011年6月17日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月17日
發(fā)明者楊玉生 申請人:北京中瑞森新能源科技有限公司