一種凹凸棒土基復(fù)合相變儲熱材料及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種凹凸棒土基復(fù)合相變儲熱材料及其制備方法，所述復(fù)合相變儲熱材料由25-50wt﹪的相變材料和50-75wt﹪的凹凸棒土復(fù)合而成；所述相變材料是長鏈脂肪酸、多元醇、石蠟、正十六烷、正十八烷、正二十烷或無機(jī)水合鹽。所述制備方法包括如下步驟：（1）將干燥后的凹凸棒土與相變材料按照比例充分混合均勻；（2）將前步驟得到的混合物置于真空環(huán)境下加熱并充分?jǐn)嚢?，促進(jìn)凹凸棒土對相變材料的吸附；（3）將混合物從真空環(huán)境下移出，自然冷卻至室溫，即可得到凹凸棒土基復(fù)合相變儲熱材料。本發(fā)明制備的復(fù)合相變儲熱材料具有相變焓高、熱循環(huán)性好、不泄漏、成本低廉等優(yōu)點(diǎn)，可廣泛用于工業(yè)余熱回收，太陽能利用，建筑節(jié)能等領(lǐng)域。
【專利說明】—種凹凸棒土基復(fù)合相變儲熱材料及其制備方法
[0001]

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明涉及材料科學(xué)【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種凹凸棒土基復(fù)合相變儲熱材料及其制備方法。

【背景技術(shù)】
[0003]相變儲能是一定條件下材料發(fā)生相態(tài)間變化(一般指固液兩種相態(tài)間變化)所引發(fā)的能量吸收或釋放，從而使材料具有熱能存儲和溫度調(diào)節(jié)的功能。與一般的保溫材料相t匕，相變儲能材料具有體積小、熱效率高、儲能密度大等優(yōu)良特點(diǎn)。
[0004]應(yīng)用較多的相變材料，具有相變焓高、無毒、無腐蝕性、廉價(jià)易得等優(yōu)點(diǎn)，但其在固-液相變過程中存在易泄漏的缺陷，而有機(jī)相變材料則存在固有的熱穩(wěn)定性、導(dǎo)熱性能差的缺陷。
[0005]通常，選擇以吸附性能好的多孔材料作為支撐材料，將相變材料吸附在其孔道結(jié)構(gòu)中，利用其孔道的毛細(xì)吸附性能，達(dá)到防治相變材料泄露的目的。獲得相變焓高、無毒、無腐蝕性、不泄漏、廉價(jià)易得且熱穩(wěn)定性、導(dǎo)熱性能好的復(fù)合相變儲熱材料是本領(lǐng)域相關(guān)人員努力的方向。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]針對現(xiàn)有技術(shù)現(xiàn)狀，本發(fā)明提供一種凹凸棒土基復(fù)合相變儲熱材料及其制備方法。本發(fā)明采用凹凸棒土材料對相變焓較高的相變材料進(jìn)行吸附定形，通過真空浸潰技術(shù)加強(qiáng)相變材料與多孔材料的吸附作用力，增強(qiáng)其熱穩(wěn)定性，提高其綜合性能。本發(fā)明制備的復(fù)合相變儲熱材料還具有相變焓高、熱循環(huán)性好、不泄漏、成本低廉等優(yōu)點(diǎn)，可廣泛用于工業(yè)余熱回收，太陽能利用，建筑節(jié)能等領(lǐng)域。
[0007]下面闡述本發(fā)明的技術(shù)方案。
[0008]一種凹凸棒土基復(fù)合相變儲熱材料，由25_50wt %的相變材料和50_75wt %的凹凸棒土復(fù)合而成；所述相變材料是長鏈脂肪酸、多元醇、石蠟、正十六烷、正十八烷、正二十烷或無機(jī)水合鹽。
[0009]一種凹凸棒土基復(fù)合相變儲熱材料的制備方法，包括如下步驟:(1)將干燥后的凹凸棒土與相變材料按照比例充分混合均勻；(2)將前步驟得到的混合物置于真空環(huán)境下加熱并充分?jǐn)嚢瑁龠M(jìn)凹凸棒土對相變材料的吸附；(3)將混合物從真空環(huán)境下移出，自然冷卻至室溫，即可得到凹凸棒土基復(fù)合相變儲熱材料。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1a-圖1e中是不同比例的正十八烷-凹凸棒土復(fù)合相變材料SEM照片；
圖2中是不同比例的正十八烷-凹凸棒土復(fù)合相變材料融化DSC曲線； 圖3中是正十八烷-凹凸棒土復(fù)合相變材料20次DSC循環(huán)曲線。

【具體實(shí)施方式】
[0011]實(shí)施例1:
取潔凈干燥的25ml燒杯，加入6g凹凸棒土粉末，在100 °C烘箱中干燥30分鐘；稱量2g相變材料加入燒杯,超聲分散10 min,使相變材料與凹凸棒土混合均勻；將混合樣品放入45°C真空烘箱，抽真空8小時(shí)；期間每隔2小時(shí)用玻璃棒均勻攪拌燒杯中的樣品，促進(jìn)凹凸棒土對相變材料的充分吸附；取出樣品，自然冷卻至室溫，即得所制備的凹凸棒土基復(fù)合相變儲熱材料；所得復(fù)合定形相變儲熱材料的相變溫度為29.4°C，相變潛熱值為28.2 J/g ;該實(shí)施例的SEM照片和DSC測試結(jié)果分別如圖la、圖2a所示。
[0012]實(shí)施例2:
取潔凈干燥的25ml燒杯，加入6g凹凸棒土粉末，在100 °C烘箱中干燥30分鐘；稱量3g相變材料加入燒杯,超聲分散10 min,使相變材料與凹凸棒土混合均勻；將混合樣品放入45°C真空烘箱，抽真空8小時(shí)。期間每隔2小時(shí)用玻璃棒均勻攪拌燒杯中的樣品，促進(jìn)凹凸棒土對相變材料的充分吸附；取出樣品，自然冷卻至室溫，即得所制備的凹凸棒土基復(fù)合相變儲熱材料；所得復(fù)合定形相變儲熱材料的相變溫度為29.8°C，相變潛熱值為54.7 J/g ;該實(shí)施例的SEM照片和DSC測試結(jié)果分別如圖lb、圖2b所示。
[0013]實(shí)施例3:
取潔凈干燥的25ml燒杯，加入6g凹凸棒土粉末，在100 °C烘箱中干燥30分鐘；稱量4g相變材料加入燒杯,超聲分散10 min,使相變材料與凹凸棒土混合均勻；將混合樣品放入45°C真空烘箱，抽真空8小時(shí)。期間每隔2小時(shí)用玻璃棒均勻攪拌燒杯中的樣品，促進(jìn)凹凸棒土對相變材料的充分吸附；取出樣品，自然冷卻至室溫，即得所制備的凹凸棒土基復(fù)合相變儲熱材料；所得復(fù)合定形相變儲熱材料的相變溫度為29.4°C，相變潛熱值為77.6J/g ；該實(shí)施例的SEM照片和DSC測試結(jié)果分別如圖lc、圖2c所示。
[0014]實(shí)施例4:
取潔凈干燥的25ml燒杯，加入6g凹凸棒土粉末，在100 °C烘箱中干燥30分鐘；稱量5g相變材料加入燒杯,超聲分散10 min,使相變材料與凹凸棒土混合均勻；將混合樣品放入45°C真空烘箱，抽真空8小時(shí)。期間每隔2小時(shí)用玻璃棒均勻攪拌燒杯中的樣品，促進(jìn)凹凸棒土對相變材料的充分吸附；取出樣品，自然冷卻至室溫，即得所制備的凹凸棒土基復(fù)合相變儲熱材料；所得復(fù)合定形相變儲熱材料的相變溫度為29.(TC，相變潛熱值為94.2 J/g ;該實(shí)施例的SEM照片和DSC測試結(jié)果分別如圖1d、圖2d所示。
[0015]實(shí)施例5:
取潔凈干燥的25ml燒杯，加入6g凹凸棒土粉末，在100 °C烘箱中干燥30分鐘；稱量6g相變材料加入燒杯,超聲分散10 min,使相變材料與凹凸棒土混合均勻；將混合樣品放入45°C真空烘箱，抽真空8小時(shí)。期間每隔2小時(shí)用玻璃棒均勻攪拌燒杯中的樣品，促進(jìn)凹凸棒土對相變材料的充分吸附；取出樣品，自然冷卻至室溫，即得所制備的凹凸棒土基復(fù)合相變儲熱材料；所得復(fù)合定形相變儲熱材料的相變溫度為29.4°C，相變潛熱值為101.4 J/g ;該實(shí)施例的SEM照片和DSC測試結(jié)果分別如圖le、圖2e所示。
【權(quán)利要求】
1.一種凹凸棒土基復(fù)合相變儲熱材料，由25-50wt %的相變材料和50-75wt %的凹凸棒土復(fù)合而成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的凹凸棒土基復(fù)合相變儲熱材料，其中所述相變材料是長鏈脂肪酸、多元醇、石蠟、正十六烷、正十八烷、正二十烷或無機(jī)水合鹽。
3.—種凹凸棒土基復(fù)合相變儲熱材料的制備方法，包括如下步驟: (1)將干燥后的凹凸棒土與相變材料按照比例充分混合均勻； (2)將前步驟得到的混合物置于真空環(huán)境下加熱并充分?jǐn)嚢?，促進(jìn)凹凸棒土對相變材料的吸附； (3)將混合物從真空環(huán)境下移出，自然冷卻至室溫，即可得到凹凸棒土基復(fù)合相變儲熱材料。
4.根據(jù)權(quán)利要3所述的制備方法，其中所述混合物置于真空環(huán)境下的時(shí)間為8小時(shí)，所述真空環(huán)境下的溫度為45 °C。
【文檔編號】C09K5/06GK104371659SQ201410595587
【公開日】2015年2月25日 申請日期:2014年10月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月30日
【發(fā)明者】孫立賢, 陳培海, 張煥芝, 徐芬, 陳嬌 申請人:桂林電子科技大學(xué)