溫控復合材料的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型涉及材料領(lǐng)域，尤其涉及一種溫控復合材料。
【背景技術(shù)】
[0002] 航空航天、航海、電子電工等多個領(lǐng)域?qū)λ婕暗木軝C電系統(tǒng)（包括各種儀器、 儀表）的工作精度有很高的要求，要保證高精度，通常必須使相關(guān)器件及其承載平臺長時 間處于特定溫度或特定溫度區(qū)間之下。為實現(xiàn)這一點，傳統(tǒng)的做法是在系統(tǒng)中引入溫度控 制器，基于所獲監(jiān)測結(jié)果，通過斷開或閉合產(chǎn)生熱效應(yīng)的電路對系統(tǒng)溫度進行調(diào)節(jié)。然而， 由于系統(tǒng)內(nèi)熱量的傳遞往往滯后于熱量的生成，熱平衡態(tài)間的轉(zhuǎn)化需要一段較長的時間， 故即便采用溫控器也很難實現(xiàn)對器件及其平臺的全時段精確溫控。在某些情況下，系統(tǒng)內(nèi) 必要工作器件本身產(chǎn)生的熱量就超出了系統(tǒng)的熱負荷，溫控器難以發(fā)揮作用，對于這類情 況，通常會采用風扇形成強制對流并設(shè)計風道以加強對流換熱，或者通過引入其它冷卻或 吸熱機制形成雙向調(diào)控。但是，對于許多復雜機電系統(tǒng)而言（尤其是形成封閉空間的機電 系統(tǒng)），受多種因素限制，系統(tǒng)中往往沒有足夠的空間和適宜的環(huán)境用以設(shè)計風道或置入制 冷部件。此外，在系統(tǒng)中引入相變儲熱材料吸收多余熱量雖提供了一種反向調(diào)控思路，但單 純在局部區(qū)域外置相變儲熱材料不僅額外占據(jù)空間，而且只能吸收局部熱量，反而可能引 起承載平臺甚至器件本身溫度不均，進而影響器件的工作精度。由此可見，對于復雜機電系 統(tǒng)，目前尚缺乏精度高、受限少、可雙向調(diào)控且可保證系統(tǒng)溫度均勻性的溫控手段或措施。 【實用新型內(nèi)容】
[0003] 針對上述問題，本實用新型的目的是提供一種具有溫度控制功能的溫控復合材 料。
[0004] 本實用新型的技術(shù)方案如下：
[0005] -種溫控復合材料，包括
[0006] 基體，所述基體上設(shè)置有若干微槽；
[0007] 填充物，所述填充物設(shè)置在所述微槽中，且所述填充物為相變物質(zhì)；以及
[0008] 封板，所述封板設(shè)置在所述微槽的敞口端，所述封板密封所述微槽。
[0009] 在其中一個實施例中，所述填充物為具有低溫相變儲熱功能的水合鹽。
[0010] 在其中一個實施例中，所述微槽的深度與所述微槽的寬度的比值為1~300。
[0011] 在其中一個實施例中，所述微槽的寬度為0. 5mm至3_，所述微槽的深度為3mm至 150mm〇
[0012] 在其中一個實施例中，所述基體的材質(zhì)為金屬、陶瓷或者玻璃。
[0013] 在其中一個實施例中，所述封板的厚度為1mm至30_。
[0014] 在其中一個實施例中，所述基體的截面形狀為多邊形，在所述基體的至少兩個面 上均設(shè)置有所述微槽。
[0015] 在其中一個實施例中，若干所述微槽在所述基體上平行排列或者環(huán)形排列。
[0016] 在其中一個實施例中，所述微槽貫穿所述基體。
[0017] 在其中一個實施例中，相鄰微槽之間的距離為1mm至30mm。
[0018] 本實用新型的有益效果是：本實用新型的溫控復合材料是一種自身能夠進行控溫 的材料，其利用了物質(zhì)相變儲熱原理實現(xiàn)對整個溫控復合材料的溫度的精確控制。與以往 的需要額外設(shè)置溫度控制裝置來進行控溫相比，采用本實用新型的溫控復合材料制備的器 件自身即可調(diào)節(jié)溫度來使整個器件溫度穩(wěn)定，不需要額外設(shè)置溫度控制裝置，從而節(jié)省了 整個機電系統(tǒng)的體積，并且本實用新型的溫控復合材料控溫精確，能夠?qū)崿F(xiàn)對復雜機電系 統(tǒng)的全局或局部溫度控制，應(yīng)用范圍廣，應(yīng)用不受限制。
【附圖說明】
[0019] 圖1為本實用新型的溫控復合材料的實施例一的整體示意圖；
[0020] 圖2為本實用新型的溫控復合材料的實施例二的整體示意圖；
[0021] 圖3為本實用新型的溫控復合材料的實施例三的整體示意圖；
[0022] 圖4為本實用新型的溫控復合材料的實施例四的整體示意圖。
【具體實施方式】
[0023] 為了使本實用新型的溫控復合材料的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下 結(jié)合具體附圖及具體實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。
[0024] 需要說明的是，在不沖突的情況下，本實用新型中的實施例及實施例中的特征可 以相互組合。
[0025] 本實用新型提供一種自身能夠精確進行溫度控制的溫控復合材料，在其中一個實 施例中，該溫控復合材料也可以是一種溫控復合物。該溫控復合材料包括基體、填充物和封 板，其中所述基體上設(shè)置有大量微槽，所述填充物填充在所述微槽中，所述封板設(shè)置在所述 微槽的敞口端，且所述封板密封所述微槽，其中所述填充物為相變物質(zhì)。
[0026] 應(yīng)當說明的是，本實用新型中的封板可以是一整塊板，也可以是分塊的板，只要能 夠?qū)⑽⒉勖芊饧纯伞?br>[0027] 本實用新型中的溫控復合材料利用了物質(zhì)相變儲熱原理，通過選取或調(diào)制適當?shù)?相變物質(zhì)獲得具有特定熔點的填充物，利用填充物在相變過程中的恒溫吸熱或放熱來實現(xiàn) 對整個基體的溫度的精確控制，進而實現(xiàn)對整個溫控復合材料的精確控制。尤其值得說明 的是，本實用新型的溫控復合材料可以根據(jù)應(yīng)用環(huán)境制備成各種形狀，其適用范圍非常廣， 尤其適用于結(jié)構(gòu)復雜的機電系統(tǒng)中，將需要精確控制溫度的部件直接采用本實用新型的溫 控復合材料制成，這樣根本不需要額外的空間，也不需要額外的控溫裝置。
[0028] 其中，微槽貫穿所述基體。此時在基體的兩側(cè)均設(shè)置有封板。
[0029] 其中，所述填充物在常溫下為固態(tài)粉末或顆粒。進一步的，所述填充物為具有低溫 (100°C以下）相變儲熱功能的水合鹽。水合鹽可以是單種水合鹽也可以是多種水合鹽的 混合物。根據(jù)具體的溫度控制要求，配置具有相應(yīng)熔點的填充物，進一步的，為促進填充物 相態(tài)轉(zhuǎn)變，通常在配制時加入少量成核劑或3結(jié)晶劑。常用的部分水合鹽及相關(guān)熱物性參 數(shù)如表1所示。
[0030] 表1部分水合鹽類相變熱物性表
[0031]
【主權(quán)項】
1. 一種溫控復合材料，其特征在于，包括 基體，所述基體上設(shè)置有若干微槽； 填充物，所述填充物設(shè)置在所述微槽中，且所述填充物為相變物質(zhì)；以及 封板，所述封板設(shè)置在所述微槽的敞口端，所述封板密封所述微槽。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的溫控復合材料，其特征在于，所述填充物為具有低溫相變儲 熱功能的水合鹽。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的溫控復合材料，其特征在于，所述微槽的深度與所述微槽的 寬度的比值為1~300。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的溫控復合材料，其特征在于，所述微槽的寬度為0. 5mm至 3_，所述微槽的深度為3mm至150_。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1至4任意一項所述的溫控復合材料，其特征在于，所述基體的材質(zhì)為 金屬、陶瓷或者玻璃。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1至4任意一項所述的溫控復合材料，其特征在于，所述封板的厚度為 1mm 至 30mm〇
7. 根據(jù)權(quán)利要求1至4任意一項所述的溫控復合材料，其特征在于，所述基體的截面形 狀為多邊形，在所述基體的至少兩個面上均設(shè)置有所述微槽。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1至4任意一項所述的溫控復合材料，其特征在于，若干所述微槽在所 述基體上平行排列或者環(huán)形排列。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的溫控復合材料，其特征在于，所述微槽貫穿所述基體。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的溫控復合材料，其特征在于，相鄰微槽之間的距離為1mm至 30mm〇
【專利摘要】本實用新型提供了一種溫控復合材料，該溫控復合材料包括基體，所述基體上設(shè)置有若干微槽；填充物，所述填充物設(shè)置在所述微槽中，且所述填充物為相變物質(zhì)；以及封板，所述封板設(shè)置在所述微槽的敞口端，所述封板密封所述微槽。本實用新型的溫控復合材料是一種自身能夠進行控溫的材料，其利用了物質(zhì)相變儲熱原理實現(xiàn)對整個溫控復合材料的溫度的精確控制。采用本實用新型的溫控復合材料制備的器件自身即可調(diào)節(jié)溫度來使整個器件溫度穩(wěn)定，不需要額外設(shè)置溫度控制裝置，從而節(jié)省了整個機電系統(tǒng)的體積，并且本實用新型的溫控復合材料控溫精確，能夠?qū)崿F(xiàn)對復雜機電系統(tǒng)的全局或局部溫度控制，應(yīng)用范圍廣，應(yīng)用不受限制。
【IPC分類】C09K5-06
【公開號】CN204509186
【申請?zhí)枴緾N201520103575
【發(fā)明人】徐宇杰, 張文武, 楊旸
【申請人】中國科學院寧波材料技術(shù)與工程研究所
【公開日】2015年7月29日
【申請日】2015年2月12日