[发明专利]一种含有高导热定形复合相变储能材料及应用

说明书

本发明公开了一种含有高导热定形复合相变储能材料及应用，其材料由复合相变材料和相变材料容器两大部分构成，复合相变材料包括有聚乙二醇(PEG,Mw＝4000)；剑麻纤维素(CSF，L/D＝10～12)；膨胀石墨(EG)；无水乙醇、氢氧化钠、硝酸、浓硫酸；蒸馏水，其特征在于：包括以下五个步骤。本发明通过采用聚乙二醇；剑麻纤维素；膨胀石墨；无水乙醇、氢氧化钠、硝酸、浓硫酸；蒸馏水等所制成的复合相变材料在使用时具有导热性能强化，稳定性高、以及导热率高的优点，利用由丙烯腈‑丁二烯‑苯乙烯三元共聚物、间苯二酚‑双缩聚物、氰尿酸三聚氰胺、增韧剂、润滑剂、抗氧剂等制成的相变材料容器可以在使用时有效对相变储能材料进行防护，从而提高装置的使用性能。

技术领域

本发明涉及材料技术领域，具体为一种含有高导热定形复合相变储能材料及应用。

背景技术

相变材料是指温度不变的情况下而改变物质状态并能提供潜热的物质。转变物理性质的过程称为相变过程，这时相变材料将吸收或释放大量的潜热，相变材料具有在一定温度范围内改变其物理状态的能力，以固－液相变为例，在加热到熔化温度时，就产生从固态到液态的相变，熔化的过程中，相变材料吸收并储存大量的潜热；当相变材料冷却时，储存的热量在一定的温度范围内要散发到环境中去，进行从液态到固态的逆相变，在这两种相变过程中，所储存或释放的能量称为相变潜热，物理状态发生变化时，材料自身的温度在相变完成前几乎维持不变，形成一个宽的温度平台，虽然温度不变，但吸收或释放的潜热却相当大，现有的复合相变储能材料存在相变潜热相对较低、导热率低的缺点，从而降低它们的实际应用要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种含有高导热定形复合相变储能材料及应用，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种含有高导热定形复合相变储能材料及应用，其材料由复合相变材料和相变材料容器两大部分构成，复合相变材料包括有聚乙二醇(PEG，Mw＝ 4000)；剑麻纤维素(CSF,L/D＝10～12)；膨胀石墨(EG)；无水乙醇、氢氧化钠、硝酸、浓硫酸；蒸馏水，其特征在于：包括以下五个步骤：

步骤一：所述原料制备：聚乙二醇(PEG，Mw＝4000)；剑麻纤维素(CSF， L/D＝10～12)；膨胀石墨(EG)；无水乙醇、氢氧化钠、硝酸、浓硫酸；蒸馏水；

步骤二：所述CSF的制备：将剑麻纤维剪碎成1mm的短纤，再将短纤放置于9％的氢氧化钠和49％的乙醇混合液中搅拌，真空干燥，再将其置于68％的硝酸和98％浓硫酸中在90℃处理30min，取出后用乙醇及蒸馏水反复洗涤之中性，干燥得到CSF；

步骤三：所述PEG/CSF/EG相变储能材料制备：将PEG及配比为 PEG/EG(99/1)、PEG/CSF(90/10)、PEG/CSF/EG(90/9/1)、PEG/CSF/EG(80/19/1) 及PEG/CSF/EG(70/29/1)的样品放于80℃的热压腔体中进行动态灌注；

步骤四：所述混合成型：在超声振荡和真空吸附协同作用下混合20min，混合搅拌完成后冷却定型；

步骤五：所述成品包装：将混合成型后所得的复合相变材料放入相变材料容器中进行储存，经过密封处理后贴上相应的标签。

进一步，所述步骤三中进行动态灌注时，超声振荡和真空吸附其超声功率150W，频率40kHz，相对真空度-60kPa。

进一步，所述聚乙二醇PEG由环氧乙烷与水或乙二醇逐步加成聚合而成，粘稠液体→蜡状固体，熔点为64～66℃，在2-8℃环境中进行储存。