一种相变温度为37℃的无机相变材料(pcm-37)的制作方法

文档序号:3821407阅读:724来源:国知局
专利名称:一种相变温度为37℃的无机相变材料(pcm-37)的制作方法
技术领域
本发明涉及一种无机相变恒温材料及其制备方法,特别设计一种相变温度在37°C的相变材料。
背景技术
在食品保温、电炉、电暖气、化工、物流、医疗应用、军事、电子等众多行业中,普遍利用加热装置来对环境或储藏需要的特定温度进行恒温。加热装置停电时,因而温度下降的快、无法维持最佳的环境温度。在无相变恒温材料的恒温系统中,提供恒温环境时,加热装置工作启动频繁,因而降低了其使用寿命,耗电量多。相变恒温材料即潜热蓄能材料,是相变恒温系统中存储能量的功能材料。在夜间 用电低谷期利用“物质潜热”将热能储存在相变恒温材料中,在白天用电高峰时将热量释放出来,温度低时将热量释放出来从而满足环境或生活、生产所需要温度。这样的制热系统,大部分时间运行在夜间用电低谷峰期,而在白天用电高峰期只有辅助设备运行,从而实现电网“错峰用冷、移峰填谷”,有利于缓解能量双方供求矛盾。在无机相变恒温材料的恒温系统中,提供恒温环境时,加热装置工作启动频繁,因而降低了其使用寿命,耗电量多。停电后环境温度骤变,无法维持所需的温度,给生产、生活造成一定的影响。在使用无机相变恒温材料的加制热系统中,利用无机相变恒温材料储存热量,加热装置停止运行后,无机相变恒温材料释放热量维持所需环境温度,从而减少制热系统的启动的次数,延长设备使用寿命。在停电时或无源保温系统中仍可维持所需的环境温度。目前国内外对相变蓄热材料的研究还比较少,但在食品保温、电炉、电暖气、化工、物流、医疗应用、军事、电子等众多行业,对保温材料有着巨大的需求。因此研究相变恒温保温材料,研制出相变温度为37 V,相变潜热大,过冷度小,无相分离、性能稳定的新型、相变恒温材料,显得尤为重要。本发明所提供的相变材料性能稳定,相变温度在37°C,过冷度为O. 50C,相变潜热为216KJ/KG,相变过程可逆,可循环使用次数为10000次以上,原材料均为规模生产,无毒无腐蚀,易于推广。此相变材料在常温时为结晶雪花状,便于各储能领域开发利用。

发明内容
本发明的目的在于提供一种由无机盐类物质合成,性能稳定,相变潜热大,无毒无腐蚀,易塑性好的无机相变恒温材料。本发明的无机相变恒温材料,按重量百分比由以下组成六水氯化钙26%
六水氯化锁21%
马来酸酐8%
甲酸钠7.5%
氯化钠8%
过硫酸钾2. 5%
水27%具体的制备方法
I、在45 80°C条件下在配置皿中将总配置量为7. 5%的甲酸钠与总配置量为10%水配成水溶液;2、将总配置量为21%的六水氯化锶加入到步骤I的水溶液中,混合均匀,制成混合溶液;3、向步骤2的混合溶液中加入总配置量为8 %的马来酸酐,再加总配置比例为5 %的水,搅拌均匀,加热I小时,温度保持在60°C左右让其充分反应。4、将总配置量为8%的氯化钠放到总配置量为5%水中,混合均匀,制成混合溶液;5、向步骤4的混合溶液中总配置量为2. 5%过硫酸钾,搅拌均匀;6、将步骤3的溶液与步骤5中溶液进行搅拌均匀;7、向步骤6的混合溶液里加入总配置量为26%六水氯化钙,在60 70°C、常压条件下反应O. 5 I. 5小时。8、将步骤7制备的高分子材料中加入剩余总配置比例为7%的水,搅拌均匀,放置10 15分钟即可。9、最终化学成份“无机相变液体高分子材料”附图
I本发明的制备工艺流程图
A为26 %的六水氯化钙B为21 %的六水氯化锶C为8%马来酸酐D为7. 5%的甲酸钠E为8%的氯化钠F为2. 5 %羟过硫酸钾G 为 10% 的水H为5%的水I为5%的水J为7%的水K为步骤一产生的水溶液L为步骤二产生的混合溶液M为步骤三产生的混合溶液
N为步骤四产生的混合溶液O为步骤五产生的混合溶液P为步骤六产生的混合溶液Q为步骤七产生的混合溶液R为本发明相变恒温材料I在45 80°C条件下混合2搅拌加热I小时,温度保持在60°C左右3在60 70°C、常压条件下反应O. 5 I. 5小时 4搅拌均匀,放置10 15分钟本发明的无机相变材料产品规格为
WS |l.36g/cm3(25°C ) ~
職点 研—
丽2l6kJ/kg—
导热系数O. 55ff/m. k_
H冷度 075。。—
吏用次数 110000此次以上本发明的无机相变材料重新融化的温度与时间的关系重新融化是使相变材料的再融化以便开始另一个能量吸收-释放循环。本无机相变恒温材料在高于37°C开始融化吸热,当37. 5°C时,融化时间为4. 5小时,随着温度的升高,融化时间也相应缩短,40°C时融化时间为3小时,43°C时凝结时间为2小时,45°C时凝结时间为I. 5小时,48°C时凝结时间为I小时。结果表明重新融化吸热的时间随着温度的变大而迅速减少。附图2为本发明的无机相变材料重新融化的温度与时间的关系本发明的无机相变材料控制温度与时间的关系相变材料控制温度能力与时间成反比,随着时间的增加,相变材料释放的热量开始减小,环境温度低于37°C时开始释放热量,并可保持温度时间为12小时,然后才会逐渐升温,直至相变材料完全凝结热量释放完毕。
附图3为本发明一种相变温度为37°C的无机相变材料控制温度-时间关系。
权利要求
1.本发明涉及一种由无机盐类物质合成,性能稳定,相变潜热大,无毒无腐蚀,易塑性好的无机相变恒温材料。
本发明的无机相变恒温材料,按重量百分比由以下组成六水氯化钓26%六水氯化银21% 马来酸酐8%甲酸钠7.5% 氯化钠8%过硫酸钾2. 5%水27%
2.按照权利要求I所述的无机相变恒温材料其特征是所使用的材料都为无机物。
3.根据权利要求I或2所述的无机相变恒温材料其特征是相变温度在37°C,过冷度为O. 5°C,相变潜热为216KJ/KG,相变过程可逆,可循环使用次数为10000次以上。
全文摘要
一种相变温度为37℃的无机相变材料(PCM-37)本发明涉及一种无机相变恒温材料,含有质量比26%的六水氯化钙、21%的六水氯化锶、8%的马来酸酐、7.5%的甲酸钠、8%的氯化钠、2.5%的过硫酸钾和27%的水。本发明所提供的相变材料相变温度在37℃,过冷度为0.5℃,相变潜热为216KJ/KG,相变过程可逆,可循环使用次数为10000次以上,原材料均为规模生产,无毒无腐蚀,易于推广。此相变材料在常温时为无色透明雪化状晶体,便于各储能领域开发利用。
文档编号C09K5/06GK102827580SQ20111016355
公开日2012年12月19日 申请日期2011年6月17日 优先权日2011年6月17日
发明者杨玉生 申请人:北京中瑞森新能源科技有限公司
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