一种高导热复合储热材料的制备方法
【专利摘要】本发明涉及一种高导热复合储热材料的制备方法，属于储热材料制备技术领域。针对目前制备储热材料本身导热系数较低，在应用过程中易出现控温时间长，储热效率较低的缺陷，种通过将丝瓜络脱除有机物，负载桃胶浓缩液后，对其炭化处理，制备碳纤维材料，由于碳纤维具有优良的导热能力，通过碳纤维作为储热材料的骨架，通过骨架毛细作用和重力的叠加，使得其浸没于融化的单硬脂酸甘油酯中，使其内部致密无空隙产生，本发制备的复合储热材料导热系数可为18～20W/mk，相变潜热可达60～90J/g，导热效率提高10～15%，且本发明制备过程简单，绿色环保，对环境无污染。
【专利说明】
一种高导热复合储热材料的制备方法
技术领域
[0001]本发明涉及一种高导热复合储热材料的制备方法，属于储热材料制备技术领域。
【背景技术】
[0002]能源是人类赖以生存的基础，随着全球工业化程度的迅猛发展，人们对于能源的需求越来越迫切。目前全球资源短缺且利用率不髙，高效清洁的太阳能受到人们的广泛关注，太阳能具有清洁环保、资源丰富、能量供应充足等优点，但同时也存在着太阳能供应时间间歇性问题，因此人们还不能做到合理有效的利用太阳能。如何提髙太阳能的利用率，开发新的储热材料以及有效解决太阳能间断储放热的问题是目前许多科学家的研宄方向。
[0003]近年来，热能储存技术及其系统装置的研究越来越受到人们的重视。太阳能热发电储热中的关键部分是储热材料，而储热材料中相变储热材料的应用较为广泛，相变储热材料大体分为无机相变储热材料和有机相变储热材料两大类，其中，有机相变材料本身的研究已经日益趋于成熟，但是由于有机相变材料本身存在一些缺陷，即相变过程中大多是固液相变或液液相变，容易出现体积变化或液体泄漏等问题，而且有机相变材料本身导热系数较低，在应用过程中易出现控温时间长，储热效率较低，从而大大限制了有机相变储热材料的应用范围。所以，制备一种尚导热性能的储热材料很有必要。
【发明内容】
[0004]本发明所要解决的技术问题:针对目前制备储热材料本身导热系数较低，在应用过程中易出现控温时间长，储热效率较低的缺陷，提供了一种通过将丝瓜络脱除有机物，负载桃胶浓缩液后，对其炭化处理，制备碳纤维材料，由于碳纤维具有优良的导热能力，通过碳纤维作为储热材料的骨架，通过骨架毛细作用和重力的叠加，使得其浸没于融化的单硬脂酸甘油酯中，使其内部致密无空隙产生，有效解决了储热材料本身导热系数较低，在应用过程中易出现控温时间长，储热效率较低的问题。
[0005]为解决上述技术问题，本发明采用如下所述的技术方案是:
(1)收集成熟丝瓜，待其自然风干后，将其去皮并洗净烘干，去除内籽得丝瓜络，随后切割成Icm3丝瓜络小块，再按质量比1:5，将丝瓜络小块与二甲苯搅拌混合并置于三角烧瓶中，在65?80°C下水浴加热3?5h，随后抽滤并收集滤饼，用无水乙醇和去离子水分别洗涤3?5次，在65?80°C下干燥6?8h，制备得干燥丝瓜络纤维；
(2)采集的新鲜桃胶，用清水洗涤并自然晾干，按质量比1:10，将晾干桃胶与去离子水搅拌混合，再在4000?5000r/min下，磁力搅拌2?3h，待搅拌完成静置脱泡3?4h后，在65?80°C下旋转蒸发至原体积的1/10，制备得桃胶浓缩液，按质量比1:5，将上述制备的干燥丝瓜络纤维浸泡至桃胶浓缩液中；
(3)待浸泡3?5h，过滤并收集滤饼，将其移至马弗炉中，在65?80°C下预热35?50min后，按10°C/min缓慢升温至450?600°C，保温炭化处理I?2h，待炭化完成后，静置冷却至室温，制备得多孔碳材料； (4)选取单硬脂酸甘油酯置于烧杯中，再按质量比1:5，将多孔碳材料放置于单硬脂酸甘油酯表面，将烧杯移入真空干燥箱中，在95?100°C下干燥I?2h，待干燥完成后，静置冷却至室温，即可制备得一种高导热复合储热材料。
[0006]本发明制备的高导热复合储热材料相变温度区间为55?70°C，相变潜热60?90J/g，复合储热材料导热系数为18W/mk。
[0007]本发明与其他方法相比，有益技术效果是:
(1)本发制备的复合储热材料导热系数可为18?20W/mk，相变潜热可达60?90J/g，导热效率提高1?15%;
(2)本发明制备过程简单，绿色环保，对环境无污染。
【具体实施方式】
[0008]首先收集成熟丝瓜，待其自然风干后，将其去皮并洗净烘干，去除内籽得丝瓜络，随后切割成Icm3丝瓜络小块，再按质量比1:5，将丝瓜络小块与二甲苯搅拌混合并置于三角烧瓶中，在65?80°C下水浴加热3?5h，随后抽滤并收集滤饼，用无水乙醇和去离子水分别洗涤3?5次，在65?80 °C下干燥6?Sh，制备得干燥丝瓜络纤维;采集的新鲜桃胶，用清水洗涤并自然晾干，按质量比1:10，将晾干桃胶与去离子水搅拌混合，再在4000?5000r/min下，磁力搅拌2?3h，待搅拌完成静置脱泡3?4h后，在65?80°C下旋转蒸发至原体积的1/10，制备得桃胶浓缩液，按质量比1:5，将上述制备的干燥丝瓜络纤维浸泡至桃胶浓缩液中；待浸泡3?5h，过滤并收集滤饼，将其移至马弗炉中，在65?80°C下预热35?50min后，按10°C/min缓慢升温至450?600°C，保温炭化处理I?2h，待炭化完成后，静置冷却至室温，制备得多孔碳材料;选取单硬脂酸甘油酯置于烧杯中，再按质量比1:5，将多孔碳材料放置于单硬脂酸甘油酯表面，将烧杯移入真空干燥箱中，在95?100°C下干燥I?2h，待干燥完成后，静置冷却至室温，即可制备得一种高导热复合储热材料。
[0009]实例I
首先收集成熟丝瓜，待其自然风干后，将其去皮并洗净烘干，去除内籽得丝瓜络，随后切割成Icm3丝瓜络小块，再按质量比1:5，将丝瓜络小块与二甲苯搅拌混合并置于三角烧瓶中，在65°C下水浴加热3h，随后抽滤并收集滤饼，用无水乙醇和去离子水分别洗涤3次，在65°C下干燥6h，制备得干燥丝瓜络纤维;采集的新鲜桃胶，用清水洗涤并自然晾干，按质量比1:10，将晾干桃胶与去离子水搅拌混合，再在400(^/1^11下，磁力搅拌211，待搅拌完成静置脱泡3h后，在65°C下旋转蒸发至原体积的1/10，制备得桃胶浓缩液，按质量比1:5，将上述制备的干燥丝瓜络纤维浸泡至桃胶浓缩液中；待浸泡3h，过滤并收集滤饼，将其移至马弗炉中，在65°C下预热35min后，按10°(:/1^11缓慢升温至450°(:，保温炭化处理111，待炭化完成后，静置冷却至室温，制备得多孔碳材料;选取单硬脂酸甘油酯置于烧杯中，再按质量比1:5，将多孔碳材料放置于单硬脂酸甘油酯表面，将烧杯移入真空干燥箱中，在95°C下干燥Ih，待干燥完成后，静置冷却至室温，即可制备得一种高导热复合储热材料。
[0010]实例2
首先收集成熟丝瓜，待其自然风干后，将其去皮并洗净烘干，去除内籽得丝瓜络，随后切割成Icm3丝瓜络小块，再按质量比1:5，将丝瓜络小块与二甲苯搅拌混合并置于三角烧瓶中，在70°C下水浴加热4h，随后抽滤并收集滤饼，用无水乙醇和去离子水分别洗涤4次，在70°C下干燥7h，制备得干燥丝瓜络纤维;采集的新鲜桃胶，用清水洗涤并自然晾干，按质量比1:10，将晾干桃胶与去离子水搅拌混合，再在450(^/1^11下，磁力搅拌211，待搅拌完成静置脱泡4h后，在70°C下旋转蒸发至原体积的1/10，制备得桃胶浓缩液，按质量比1:5，将上述制备的干燥丝瓜络纤维浸泡至桃胶浓缩液中；待浸泡4h，过滤并收集滤饼，将其移至马弗炉中，在70°C下预热40min后，按10°C/min缓慢升温至500°C，保温炭化处理1.5h，待炭化完成后，静置冷却至室温，制备得多孔碳材料;选取单硬脂酸甘油酯置于烧杯中，再按质量比1:5，将多孔碳材料放置于单硬脂酸甘油酯表面，将烧杯移入真空干燥箱中，在97°C下干燥2h，待干燥完成后，静置冷却至室温，即可制备得一种高导热复合储热材料。
[0011]实例3
首先收集成熟丝瓜，待其自然风干后，将其去皮并洗净烘干，去除内籽得丝瓜络，随后切割成Icm3丝瓜络小块，再按质量比1:5，将丝瓜络小块与二甲苯搅拌混合并置于三角烧瓶中，在80°C下水浴加热5h，随后抽滤并收集滤饼，用无水乙醇和去离子水分别洗涤5次，在80°C下干燥Sh，制备得干燥丝瓜络纤维;采集的新鲜桃胶，用清水洗涤并自然晾干，按质量比1:10，将晾干桃胶与去离子水搅拌混合，再在500(^/1^11下，磁力搅拌311，待搅拌完成静置脱泡4h后，在80°C下旋转蒸发至原体积的1/10，制备得桃胶浓缩液，按质量比1:5，将上述制备的干燥丝瓜络纤维浸泡至桃胶浓缩液中；待浸泡5h，过滤并收集滤饼，将其移至马弗炉中，在80°C下预热50min后，按10°C/min缓慢升温至600°C，保温炭化处理2h，待炭化完成后，静置冷却至室温，制备得多孔碳材料;选取单硬脂酸甘油酯置于烧杯中，再按质量比1:5，将多孔碳材料放置于单硬脂酸甘油酯表面，将烧杯移入真空干燥箱中，在100°C下干燥2h，待干燥完成后，静置冷却至室温，即可制备得一种高导热复合储热材料。
【主权项】
1.一种高导热复合储热材料的制备方法，其特征在于具体制备步骤为: (1)收集成熟丝瓜，待其自然风干后，将其去皮并洗净烘干，去除内籽得丝瓜络，随后切割成Icm3丝瓜络小块，再按质量比1:5，将丝瓜络小块与二甲苯搅拌混合并置于三角烧瓶中，在65?80°C下水浴加热3?5h，随后抽滤并收集滤饼，用无水乙醇和去离子水分别洗涤3?5次，在65?80°C下干燥6?8h，制备得干燥丝瓜络纤维； (2)采集的新鲜桃胶，用清水洗涤并自然晾干，按质量比1:10，将晾干桃胶与去离子水搅拌混合，再在4000?5000r/min下，磁力搅拌2?3h，待搅拌完成静置脱泡3?4h后，在65?80°C下旋转蒸发至原体积的1/10，制备得桃胶浓缩液，按质量比1:5，将上述制备的干燥丝瓜络纤维浸泡至桃胶浓缩液中； (3)待浸泡3?5h，过滤并收集滤饼，将其移至马弗炉中，在65?80°C下预热35?50min后，按10°C/min缓慢升温至450?600°C，保温炭化处理I?2h，待炭化完成后，静置冷却至室温，制备得多孔碳材料； (4)选取单硬脂酸甘油酯置于烧杯中，再按质量比1:5，将多孔碳材料放置于单硬脂酸甘油酯表面，将烧杯移入真空干燥箱中，在95?100°C下干燥I?2h，待干燥完成后，静置冷却至室温，即可制备得一种高导热复合储热材料。
【文档编号】C09K5/06GK106047303SQ201610501514
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年6月30日
【发明人】郭舒洋, 高玉刚
【申请人】郭舒洋