一种新型液态金属复合材料及其制备方法与流程

本发明涉及储热传热，具体涉及一种新型液态金属复合材料及其制备方法。

背景技术：

1、相变温控技术作为一种新兴热控技术因其具有性能可靠、重量轻、不耗能等优点而受到人们的广泛关注。相变材料是相变温控技术的核心和基础，但目前被大量使用的石蜡类和无机盐类相变材料存在密度小、导热性能差、热稳定性差等缺点，制约着相变材料在温控领域的应用。相比较而言，金属类材料具有导热性能良好的特点，较为符合相变温控的要求，但是液态金属的应用发展也面临瓶颈问题：现有液态金属相变材料采用的是固液相变，由于液态金属导电性良好，一旦发生泄露，容易发生腐蚀基材、短路等风险，当前并没有成熟的工艺能保证封装的可靠性，极大的限制了液态金属相变材料的应用。

技术实现思路

1、本发明针对上述技术问题，提供一种新型液态金属复合材料及其制备方法，具有密度小、高储热的优点的同时，解决了液态金属相变材料相变时发生泄露风险，极大促进了液态金属相变材料的应用。

2、为达到以上目的，本发明通过以下技术方案实现：

3、一方面，本发明提供一种新型液态金属复合材料，包括多孔纳米骨架体和液态金属相变材料，液态金属相变材料浸透吸附在多孔纳米骨架体中，多孔纳米骨架体添加量为新型液态金属复合材料总重量的1％-30％。

4、进一步地，多孔纳米骨架体内部为网络状孔隙结构，比表面积10-1000m2/g。

5、进一步地，多孔纳米骨架体为硅藻土、膨胀石墨、沸石、多孔炭或中孔二氧化硅中的任一种。

6、进一步地，液态金属相变材料为镓、铟、锡、铷、铯、铅或铋中任一种。

7、进一步地，液态金属相变材料为镓、铟、锡、铷、铯、铅或铋组成的两元或多元合金中的任一种。

8、另一方面，本发明提供一种如上所述的新型液态金属复合材料的制备方法，按如下步骤进行：

9、步骤1、将金属相变材料加热使其液化，得到液态金属相变材料；

10、步骤2、将多孔纳米骨架体与液态金属相变材料混合并充分吸附；

11、步骤3、降温收储，即得新型液态金属复合材料。

12、进一步地，步骤1中，金属相变材料液化温度高于金属相变材料相变温度20-30℃。

13、进一步地，步骤2中，多孔纳米骨架体与液态金属相变材料混合时间为5min-30min，充分吸附时间为30min-90min。

14、进一步地，步骤2中，多孔纳米骨架体与液态金属相变材料的混合温度与步骤1中液化温度相同。

15、与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明提供的新型液态金属相变复合材料，通过多孔纳米骨架体吸附液态的金属，形成空间定型微纳液态金属复合材料，将液态金属相变材料从固液相变，变成固固相变，解决了液态金属相变材料相变泄露的风险，并且具有密度小、高储热、制备方法简单，成本低的优点，极大的促进液态金属相变材料的应用。

技术特征：

1.一种新型液态金属复合材料，其特征在于，包括多孔纳米骨架体和液态金属相变材料，液态金属相变材料浸透吸附在多孔纳米骨架体中，多孔纳米骨架体添加量为新型液态金属复合材料总重量的1％-30％。

2.根据权利要求1所述的新型液态金属复合材料，其特征在于，所述多孔纳米骨架体内部为网络状孔隙结构，比表面积为10-1000m2/g。

3.根据权利要求1所述的新型液态金属复合材料，其特征在于，所述多孔纳米骨架体为硅藻土、膨胀石墨、沸石、多孔炭或中孔二氧化硅中的任一种。

4.根据权利要求1所述的新型液态金属复合材料，其特征在于，所述液态金属相变材料为镓、铟、锡、铷、铯、铅或铋中任一种。

5.根据权利要求1所述的新型液态金属复合材料，其特征在于，所述液态金属相变材料为镓、铟、锡、铷、铯、铅或铋组成的两元或多元合金中的任一种。

6.一种如权利要求1-5任一项所述的新型液态金属复合材料的制备方法，其特征在于，按如下步骤进行：

7.根据权利要求6所述的新型液态金属复合材料的制备方法，其特征在于，步骤1中，金属相变材料液化温度高于金属相变材料相变温度10-30℃。

8.根据权利要求6所述的新型液态金属复合材料的制备方法，其特征在于，步骤2中，多孔纳米骨架体与液态金属相变材料混合时间5min-30min，充分吸附时间为30min-90min。

9.根据权利要求6所述的新型液态金属复合材料的制备方法，其特征在于，步骤2中，多孔纳米骨架体与液态金属相变材料的混合温度与步骤1中液化温度相同。

技术总结
本发明公开了一种新型液态金属复合材料，包括多孔纳米骨架体和液态金属相变材料，液态金属相变材料浸透吸附在多孔纳米骨架体中，多孔纳米骨架体添加量为新型液态金属复合材料总重量的1％‑30％。本发明还提供了新型液态金属复合材料的制备方法，按如下步骤进行：步骤1、将金属相变材料加热液化，得到液态金属相变材料；步骤2、将多孔纳米骨架体与液态金属相变材料混合并充分吸附；步骤3、降温收储，即得新型液态金属复合材料。本发明提供的新型液态金属复合材料解决了液态金属相变材料相变泄露的风险，并且制备方法简单，成本低，极大的促进液态金属相变材料的应用。

技术研发人员：李晓文,张健
受保护的技术使用者：北京中凯新科科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/17