一种低熔点金属吸热溶液的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种低熔点金属吸热溶液，其特征在于，其溶液为一均匀分散系。所述分散系中分散相为相变微胶囊，分散介质为油、水或酒精。所述相变微胶囊以高分子聚合物为壁材，以低熔点金属为芯材制成。所述低熔点金属具有较高的相变潜热和热导率，因此，本发明的一种低熔点金属吸热溶液可迅速吸收高温物体（液体或固体）的热量，使高温物体可迅速降温，达到所需温度。本发明的一种低熔点金属吸热溶液降温速率明显，可广泛应用于温度控制、能量利用和热交换等领域。
【专利说明】一种低溶点金属吸热溶液
【技术领域】
[0001]本发明提供一种低熔点金属吸热溶液，此种低熔点金属吸热溶液降温速率明显，可广泛应用于温度控制、能量利用和热交换等领域。
【背景技术】
[0002]吸热材料是指吸收目标高温物体的热量，使高温物体温度降低，而本身的温度升高的材料。常见的吸热材料为有机相变材料(如石蜡)、无机相变材料(Na2SO4.10H20)、复合相变材料或水，这些有机、无机和复合相变材料大多在常温下为固态，使用时，与高温物体具有很高的接触热阻，这不仅妨碍了高温物体与相变材料之间实现迅速的热传递，高温物体与相变材料之间只以热传导方式进行热传递，而热传导是热传递中传热速率最慢的一种方式；而且，若热量不能迅速的从高温物体传递给相变材料，高温物体就会有损坏的可能。对于作为吸热材料的水来说，虽然其比热容很高，但水的沸点仅为100° C，这就限制了水只能长期在较低温度条件下工作。当温度较高时，水会汽化，这就有可能会影响人们的工作环境，也有可能导致高温物体或周围工件因此损坏。
[0003]为解决上述问题，本发明提出一种低熔点金属吸热溶液，该溶液通过热传导和对流传热两种热传递方式对高温物体进行吸热，降温速率明显，可广泛应用于温度控制、能量利用和热交换等领域。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种低熔点金属吸热溶液，该低熔点金属吸热溶液可在短时间内将高温物体降温至适宜温度。
[0005]本发明的技术方案如下:
一种低熔点金属吸热溶液，其特征在于，如图1和图2所示，其溶液为一均匀分散系； 所述分散系中分散介质I为油、水或酒精中的一种；
所述分散系中分散相为相变微胶囊2 ；
所述相变微胶囊2以高分子聚合物为壁材3，低熔点金属为芯材4制成；
所述低熔点金属为镓基二兀合金、镓基多兀合金、铟基合金或秘基合金。
[0006]所述镓基二元合金为镓铟合金、镓铅合金或镓汞合金中的一种。
[0007]所述镓基多元合金为镓铟锡合金或镓铟锡锌合金。
[0008]所述铟基合金为铟铋锡合金。
[0009]所述高分子聚合物为聚苯乙烯、聚脲树脂、聚酯树脂、三聚氰胺-甲醛树脂、脲醛树脂、苯乙烯-二乙烯基苯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸乙酯、明胶-阿拉伯树胶、脲-三聚氰胺-甲醛共聚物、明胶或聚多元酸中的一种。
[0010]所述低熔点金属吸热溶液中相变微胶囊的质量分数为1°/Γ99%。
[0011]所述相变微胶囊的制作方法采用界面聚合法或原位聚合法。
[0012]所述油为长链烷烃和环烷烃的混合物、合成导热油或食用油中的一种。
[0013]所述合成导热油为烷基苯型(苯环型)导热油、烷基萘型导热油、烷基联苯型导热油、联苯和联苯醚低熔混合物型导热油或烷基联苯醚型导热油中的一种。
[0014]所述食用油为菜籽油、花生油、芝麻油、豆油、棉籽油、玉米油、向日葵油、米糠油、牛油、羊油、鸡油或猪油中的一种。
[0015]使用时，当高温物体为固态时，可将其直接置于低熔点金属吸热溶液中，对其降温；当高温物体为液态时，可在它们之间放置一热导率较高的金属(如不锈钢、铝或铜等)来使液态的高温物体迅速降温(如作为保温杯中的吸热保温层来对高温热水进行降温)。
[0016]本发明所述的一种低熔点金属吸热溶液，具有如下优点:
(I)相变微胶囊的芯材采用的低熔点金属单位体积的相变潜热很高，其传热蓄热能力远高于传统的相变材料。
[0017](2)低熔点金属的热导率很高，与传统的相变材料相比，其可在短时间内迅速地吸热或放热。
[0018](3)由于相变微胶囊均匀地分散在液体分散介质中，相变微胶囊可以通过液体分散介质的对流进行迅速地传热，强化对流传热，进而，可促进低熔点金属快速地吸收或释放热量。
[0019]
【专利附图】
【附图说明】
图1为实施例中一种低熔点金属吸热溶液分散系成分示意图。
[0020]附图标记说明:1-分散介质，2-相变微胶囊。
[0021]图2为实施例中一种低熔点金属吸热溶液中相变微胶囊成分示意图。
[0022]附图标记说明:3_壁材，4-低熔点金属。
[0023]
【具体实施方式】
下面结合附图及具体实施例进一步描述本发明。
[0024]实施例1
实施例1展示了本发明中的一种低熔点金属吸热溶液的一种典型应用。图1为实施例中一种低熔点金属吸热溶液分散系成分示意图，图2为实施例中一种低熔点金属吸热溶液中相变微胶囊成分示意图。其中:1为分散介质，2为相变微胶囊，3为壁材，4为低熔点金属。
[0025]本实施例的一种低熔点金属吸热溶液，分散介质为水,相变微胶囊的壁材为聚苯乙烯，芯材为铋铟锡合金(合金质量分数为:Bi 32.5%, 51% In, 16.5% Sn)，铋铟锡合金熔点为60° C。相变微胶囊采用原位聚合法制成。相变微胶囊在吸热溶液中的质量分数为34%。
[0026]使用时，当高温物体为固态时，可将其直接置于低熔点金属吸热溶液中，对其降温；当高温物体为液态时，可在它们之间放置一热导率较高的金属(如不锈钢、铝或铜等)来使液态的高温物体迅速降温(如作为保温杯中的吸热保温层来对高温热水进行降温)。
[0027]最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制。尽管参照实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，都不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
【权利要求】
1.一种低熔点金属吸热溶液,其特征在于,其溶液为一均勻分散系； 所述分散系中分散介质为油、水或酒精中的一种； 所述分散系中分散相为相变微胶囊； 所述相变微胶囊以高分子聚合物为壁材，低熔点金属为芯材制成； 所述低熔点金属为镓基二兀合金、镓基多兀合金、铟基合金或秘基合金。
2.按权利要求1所述的一种低熔点金属吸热溶液，其特征在于，所述镓基二元合金为镓铟合金、镓铅合金或镓汞合金中的一种。
3.按权利要求1所述的一种低熔点金属吸热溶液，其特征在于，所述镓基多元合金为镓铟锡合金或镓铟锡锌合金。
4.按权利要求1所述的一种低熔点金属吸热溶液，其特征在于，所述铟基合金为铟铋锡合金。
5.按权利要求1所述的一种低熔点金属吸热溶液，其特征在于，所述高分子聚合物为聚苯乙烯、聚脲树脂、聚酯树脂、三聚氰胺-甲醛树脂、脲醛树脂、苯乙烯-二乙烯基苯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸乙酯、明胶-阿拉伯树胶、脲-三聚氰胺-甲醛共聚物、明胶或聚多元酸中的一种。
6.按权利要求1所述的一种低熔点金属吸热溶液，其特征在于，所述低熔点金属吸热溶液中相变微胶囊的质量分数为1°/Γ99%。
7.按权利要求1所述的一种低熔点金属吸热溶液，其特征在于，所述油为长链烷烃和环烷烃的混合物、合成导热油或食用油中的一种。
8.按权利要求7所述的一种低熔点金属吸热溶液，其特征在于，所述合成导热油为烷基苯型(苯环型)导热油、烷基萘型导热油、烷基联苯型导热油、联苯和联苯醚低熔混合物型导热油或烷基联苯醚型导热油中的一种。
9.按权利要求7所述的一种低熔点金属吸热溶液，其特征在于，所述食用油为菜籽油、花生油、芝麻油、豆油、棉籽油、玉米油、向日葵油、米糠油、牛油、羊油、鸡油或猪油中的一种。
【文档编号】C09K5/06GK104449588SQ201410684211
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年11月25日 优先权日:2014年11月25日
【发明者】郭瑞 申请人:北京依米康科技发展有限公司