专利名称：一种相变材料的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种相变材料。
背景技术：
相变材料(PCM， Phase Change Material)是能源优化利用和完成节 能减排任务的重要材料。它在其物相变化过程中，可以从环境吸热 (冷)或向环境放热(冷)，从而实现贮能、释能及调节能量需求的 目的。根据相变类型的不同，PCM可分为固-固PCM、固-液PCM、 固-气PCM和液-气PCM。后两种PCM由于在相变过程中伴随大量 气体的产生，实际中很少应用。典型的固-液PCM是水合盐及其低共 熔物，具有可以适应各种相变温度水平、较高的相变焓和低成本等优 点，但通常又存在易分层、过冷严重、贮热性能衰退、容器造价高等 一系列缺点。固-固PCM在相变时无液体或气体产生，与固-液PCM 相比有极大优点，但能在实际中，特别是在较低温度水平下应用的固 -固PCM很少，且有部分材料(如多元醇)存在塑晶，导热性能差等 缺点。另外，传统的PCM是在升温过程中，当温度达到相变温度时 发生相变吸热，而在从高于相变温度开始的降温过程中，当温度低于 相变温度时发生相变放热。显然，这种传统的PCM相变材料不能满 足低温时需吸热而高温时需散热的能源领域中各种产品、节能系统以 及相关工业过程的需求。
发明内容
针对现有技术存在的缺点，本发明设计一种在升温过程中低温段 放热、高温段吸热的相变材料，可应用于低温时需吸热、高温时需散 热的产品和相关工业过程。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案
一种相变材料，由如下摩尔百分数的组分组成
糖醇 45 卯mo10/0 多元醇 55 10mol%。
在上述相变材料中，所述糖醇优选为麦芽糖醇、木糖醇、赤丁四 醇、山梨醇、乳糖醇和甘露糖醇中的一种或几种的混合物。
在上述相变材料中，所述多元醇优选为季戊四醇、新戊二醇、三 羟甲基乙垸、2-氨基2-甲基1.3丙二醇和三羟甲基氨基甲烷中的一种 或几种的混合物。
糖醇和多元醇均为固体，将各组分研磨成细粉，充分混合均匀， 加热至110 260°C，冷却至室温即成。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果
本发明公开了一种相变材料，由如下摩尔百分数的组分组成糖 醇45 90 mol%，多元醇55 10 mol%。本发明是在进行糖醇和多 元醇的研究时，意外发现糖醇和多元醇按一定摩尔比例混合后，混合 材料具有奇异的相变现象该相变材料在升温过程中，在低温段放热 而在高温段吸热；而在高温吸热后的降温过程中没有放热现象发生。 在重复升、降温的过程中相变过程很稳定，并且混合相变材料具有很高的相变热焓。这种特殊相变材料有望应用于低温时需吸热、高温时
需散热的产品和相关工业过程，应用前景广阔。
图1为传统PCM材料相变特征的DSC曲线；
图2为实施例1制备的PCM材料相变的DSC曲线；
具体实施例方式
实施例1:
本发明的相变材料(SPCM)按如下配方和工艺制备称取摩尔
百分数为56mol。/。的固态赤丁四醇，摩尔百分数为44mol。/。的固态三 羟甲基乙垸，研磨成细粉末后，经机械法充分混合均匀，加热至200 °C，冷却至室温即成。 实施例2:
本发明的相变材料(SPCM)按如下配方和工艺制备称取摩尔 百分数为90moP/。的固态木糖醇，摩尔百分数为10mol。/。的固态新戊 二醇，研磨成细粉末后，经机械法充分混合均匀，加热至13(TC，冷 却至室温即成。
实施例3:
本发明的相变材料(SPCM)按如下配方和工艺制备称取摩尔 百分数为45mol。/。的固态山梨醇，摩尔百分数为55mol。/。的固态2-氨 基2-甲基1.3丙二醇，研磨成细粉末后，经机械法充分混合均匀，加 热至11(TC，冷却至室温即成。
实施例4:本发明的相变材料(SPCM)按如下配方和工艺制备称取摩尔
百分数为70mol。/。的固态乳糖醇，摩尔百分数为30moP/。的固态季戊 四醇，研磨成细粉末后，经机械法充分混合均匀，加热至26(TC，冷 却至室温即成。 实施例5:
本发明的相变材料(SPCM)按如下配方和工艺制备称取摩尔 百分数为65mol。/。的固态甘露糖醇，摩尔百分数为35mol。/。的固态三 羟甲基氨基甲垸，研磨成细粉末后，经机械法充分混合均匀，加热至 175°C，冷却至室温即成。
实施例6:性能测试
对传统PCM材料和实施例1所得相变材料进行性能测试对比 传统PCM材料的DSC曲线如图1所示，可见传统PCM材料的
相变特征是升温吸热、降温放热。
实施例1所得相变材料的DSC曲线如图2所示，可见其相变特
征是升温时在低温段(35 50°C)放热，在高温段(80 105°C)
吸热；而从高温到低温的降温过程中没有放热现象，这是本发明的特
殊相变材料(SPCM)所具有的奇异相变现象。
权利要求
1. 一种相变材料，其特征在于由如下摩尔百分数的组分组成糖醇 45～90mol％多元醇 55～10mol％。
2. 如权利要求1所述的相变材料，其特征在于所述糖醇为麦芽糖 醇、木糖醇、赤丁四醇、山梨醇、乳糖醇和甘露糖醇中的一种或几种 的混合物。
3. 如权利要求1所述的相变材料，其特征在于所述多元醇为季戊 四醇、新戊二醇、三羟甲基乙烷、2-氨基2-甲基1.3丙二醇和三羟甲 基氨基甲垸中的一种或几种的混合物。
4. 权利要求1所述相变材料的制备方法，其特征在于将各组分 研磨成细粉，充分混合均匀，加热至110 260"C，冷却至室温即成。
全文摘要
本发明公开了一种相变材料，由如下摩尔百分数的组分组成糖醇45～90mol％，多元醇55～10mol％。本发明是在进行糖醇和多元醇的研究时，意外发现糖醇和多元醇按一定摩尔比例混合后，混合材料具有奇异的相变现象该相变材料在升温过程中，在低温段放热而在高温段吸热；而在高温吸热后的降温过程中没有放热现象发生。在重复升降温的过程中相变过程很稳定，并且混合相变材料具有很高的相变热焓。这种特殊的相变材料有望应用于低温时需吸热、高温时需散热的产品和相关工业过程，应用前景广阔。
文档编号C09K5/06GK101481600SQ20091003672
公开日2009年7月15日 申请日期2009年1月16日 优先权日2009年1月16日
发明者朱津裘 申请人:中山大学