相变储能材料的制备的制作方法

文档序号:16338352发布日期:2018-12-19 06:46阅读:432来源:国知局

相变储能实际是材料储热的一种形式,通过材料的相变吸热放热与外界进行热交换。相变储能材料的制备属于储热材料制作,属于材料制作加工领域。



背景技术:

相变储能在太阳能的利用上是很重要的一部分,它可以将间歇性太阳能变成连续性能源。不仅在我们日常生活中有广泛的应用,在工业和航天方面都有重要的应用。相变可分为气态和液态互变,叫气液或液气相变;液固相变;气固相变;固固相变。为了一种应用目的,必需使材料在相变过程中无论在数量和质量上都保持恒定,以利于循环使用。为此必须对材料进行加工制作。专利200910048473.8中设计一个方案,将储能材料装在真空集热管内,用一根换热管置入蓄热体内以便进行热交换。由于相变材料大多导热性差,此种装置不利于热交换。专利zl99107755.5中描述了一种将相变材料,包括无机盐,有机化合物,制成一定大小颗粒,以一种高分子材料包裹形成核壳结构。但是此种方法没有考虑到材料在相变时的体积变化,往往造成外壳破裂,不能对材料进行有效的保护。为了克服上述缺点,提出另一个相变材料制作加工方案。



技术实现要素:

本发明是相变储能材料制作方法,选择适当的相变储能材料制成粉末,加以适当的配方制成小球,造粒后用高分子材料进行包覆,形成外壳保护层。本案制作的相变储能材料,是针对太阳能的热利用,作为供热取暖空调和供热水的目的。因此选择固液相变点在80℃左右的材料,如氢氧化钡和乙酰胺类。首先将材料粉碎,加0-5%的粘结剂,如淀粉、纤维素。加0-5%的导热剂,如金属粉末。将上述材料混合均匀后造粒,考虑到传热速度和活性材料在储能系统中的占有量,颗粒直径为10-15mm较适宜。造粒后用高分子材料进行包覆,形成外壳保护层。用于包覆的高分子包括环氧树脂、聚丙烯酸酯类、硅橡胶。为了使外壳层增加导热性,在其中加入0-10%的金属粉末。为了增加吸热性,在其中添加0-10%的碳黒。调节均匀后,分层均匀涂在相变材料颗粒表面,在低于材料相变温度下使涂层固化。为了避免涂后颗粒间粘结,该道工序可以在30-60℃水中搅拌完成。搅拌时间根据固化剂种类和量灵活控制。由于材料相变过程中有体积变化,很容易使外壳破裂。为防止发生破裂,必须将壳内空气抽出。为此,对具有一定厚度外壳的小球造抽气孔,抽出壳内空气后迅速封住抽气孔。经过抽气后继续对颗粒涂覆高分子层,直至高分子的含量占颗粒总重的10-20%为止。

具体实施方式

例如选取氢氧化钡作相变储能材料,分子式ba(oh)2,八水化合物无色透明结晶或白色粉末,相对密度2.188,熔点78℃。将1%的淀粉与其混合,均匀搅拌后用压片机造粒。压片模具为φ10的两个半圆,调节进料量限制压片压力适当。将压制好的球形颗粒放入装有配好的液体环氧树脂容器中,在30℃左右搅拌使环氧树脂均匀地涂在颗粒表面。然后将其放入盛有水的容器中搅拌,水温维持60℃左右,使环氧树脂完全固化。将表面固化好的材料颗粒进行造孔,在自制的造孔机上,针尖对准颗粒中心扎下即完成。下一步是将前一步完成的颗粒置于抽真空的容器中,放入没有加入固化剂的液体环氧树脂中,30-50℃下抽真空。维持真空半小时,将环氧树脂温度降至室温,放气取出相变材料颗粒。继续前述涂覆工艺若干次,得到最终产品。



技术特征:

技术总结
本发明是相变储能材料制作方法,选择适当的相变储能材料制成粉末,加以适当的配方制成小球,造粒后用高分子材料进行包覆,形成外壳保护层。本案制作的相变储能材料,是针对太阳能的热利用,作为供热取暖空调和供热水的目的。因此选择固液相变点在80℃左右的材料,造成颗粒小球直径为10‑15mm。

技术研发人员:刘昌炎;刘钢;刘冉
受保护的技术使用者:刘昌炎
技术研发日:2017.06.09
技术公布日:2018.12.18
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