一種復合儲熱材料及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及材料領域，特別涉及一種復合儲熱材料及其制備方法。
【背景技術】
[0002]儲熱技術是為了平衡許多能源利用系統中存在的不協調的供能和耗能之間關系的，避免不合理的能量利用及大量的能量浪費。廣義上的儲熱技術包括儲熱技術和儲冷技術兩種，其中儲熱技術包括顯熱儲熱和相變儲熱。顯熱儲熱是利用材料自身的比熱容來儲存/釋放熱能，而相變儲熱是利用相變材料PCM (phase change materials)發生相變時進行的吸/放熱能量轉化方式來儲存/釋放熱能。
[0003]相變儲熱材料具有儲熱密度高、充放熱過程中溫度變化較小等優點，備受廣泛關注。相變儲熱材料可分為有機類、熔融鹽類、合金類和復合類儲熱材料等。其中，復合類儲熱材料可以兼具不同種類儲熱材料的優點，取長補短，增大其應用領域。然而，復合儲熱材料的制備工序復雜，限制其實際應用。
【發明內容】
[0004]要解決的技術問題是:為了解決復合儲熱材料的制備工序復雜的問題，提高一種復合儲熱材料及其制備方法，該復合儲熱材料具備良好的應用性能，同時該制備工藝簡便，適合復合儲能材料的實際應用。
[0005]技術方案:為了解決上述問題，本發明提供了一種復合儲熱材料，該復合儲熱材料包括:納米碳管、泡沫鎳、有機海泡石、氧化鋁、氧化鍶和儲熱材料。
[0006]優選的，所述儲熱材料的質量分數為20~40wt%，所述儲熱材料為聚乙二醇、三羥甲基乙烷和新戊二醇的一種。
[0007]優選的，所述納米碳管、泡沫鎳、有機海泡石、氧化鋁和氧化鍶的質量比為2~3:2-4:1~4:0.1~1:0.2-1.5。
[0008]優選的，所述納米碳管、泡沫鎳、有機海泡石、氧化鋁和氧化鍶的質量比為3:2:4:0.5:0.5。
[0009]上述所述的一種復合儲熱材料的制備方法，包括以下步驟:
O將納米碳管、泡沫鎳、有機海泡石、氧化鋁和氧化鍶的質量比為2~3:2~4:1~4:
0.1~1:0.2-1.5混合，加入適量的水，置于微波反應釜中，反應溫度為110~180°C，反應時間為 15~30min ；
2)步驟I)反應完畢后，進行抽濾，洗滌，于60°C干燥8h ;
3 )將步驟2 )中干燥后的粉末加入熔融的儲熱材料中，保持混合物中儲熱材料的質量分數為20~40wt%，于70°C下攪拌3h，冷卻后便得到復合儲熱材料。
[0010]優選的，步驟3)中所述儲熱材料為聚乙二醇、三羥甲基乙烷和新戊二醇的一種。
[0011]本發明具有以下有益效果:本發明提供一種復合儲熱材料及其制備方法，由于該復合材料為有機復合儲熱材料，既有效的改善了有機類儲熱材料的低導熱率，同時也減少合金的使用量，降低生產成本；同時，該復合材料采用微波加熱及攪拌混合的方法，微波加熱法是一種高效的制備方法，可縮短制備周期，提高生產效率，并且制備方法簡單，適宜實際工業應用。
[0012]【具體實施方式】:
為了進一步理解本發明，下面結合實施例對發明優選實施方案進行描述，但是應當理解，這些描述只是為進一步說明本發明的特征和優點，而不是對本發明權利要求的限制。
[0013]實施例1
一種復合儲熱材料的制備方法，包括以下步驟:
O將納米碳管、泡沫鎳、有機海泡石、氧化鋁和氧化鍶的質量比為2:2:1:0.1:0.2混合，加入適量的水，置于微波反應釜中，反應溫度為110~°C，反應時間為15min ；
2)步驟I)反應完畢后，進行抽濾，洗滌，于60°C干燥8h ;
3 )將步驟2 )中干燥后的粉末加入熔融的聚乙二醇儲熱材料中，保持混合物中儲熱材料的質量分數為20wt%，于70°C下攪拌3h，冷卻后便得到復合儲熱材料。
[0014]所得的復合儲熱材料的導熱系數為63W/ (m.k)，相變潛熱為97.5J/g。
[0015]實施例2
一種復合儲熱材料的制備方法，包括以下步驟:
1)將納米碳管、泡沫鎳、有機海泡石、氧化鋁和氧化鍶的質量比為3:4:4:1:1.5混合，加入適量的水，置于微波反應釜中，反應溫度為180°C，反應時間為30min ；
2)步驟I)反應完畢后，進行抽濾，洗滌，于60°C干燥8h;
3)將步驟2)中干燥后的粉末加入熔融的三羥甲基乙烷儲熱材料中，保持混合物中儲熱材料的質量分數為40wt%，于70°C下攪拌3h，冷卻后便得到復合儲熱材料。
[0016]所得的復合儲熱材料的導熱系數為71W/(m.k)，相變潛熱為86.9J/g。
[0017]實施例3
一種復合儲熱材料的制備方法，包括以下步驟:
O將納米碳管、泡沫鎳、有機海泡石、氧化鋁和氧化鍶的質量比為3:2:4:0.5:0.5混合，加入適量的水，置于微波反應釜中，反應溫度為150°C，反應時間為20min ；
2)步驟I)反應完畢后，進行抽濾，洗滌，于60°C干燥8h;
3)將步驟2)中干燥后的粉末加入熔融的新戊二醇儲熱材料中，保持混合物中儲熱材料的質量分數為30wt%，于70°C下攪拌3h，冷卻后便得到復合儲熱材料。
[0018]所得的復合儲熱材料的導熱系數為68W/(m.k)，相變潛熱為93.7J/g。
[0019]實施例4
一種復合儲熱材料的制備方法，包括以下步驟:
O將納米碳管、泡沫鎳、有機海泡石、氧化鋁和氧化鍶的質量比為2.5:3:2:0.6:1混合，加入適量的水，置于微波反應釜中，反應溫度為130°C，反應時間為18min ；
2)步驟I)反應完畢后，進行抽濾，洗滌，于60°C干燥8h ;
3 )將步驟2 )中干燥后的粉末加入熔融的聚乙二醇儲熱材料中，保持混合物中儲熱材料的質量分數為25wt%，于70°C下攪拌3h，冷卻后便得到復合儲熱材料。
[0020]所得的復合儲熱材料的導熱系數為73W/ (m.k)，相變潛熱為90.3J/g。
[0021]實施例5 一種復合儲熱材料的制備方法，包括以下步驟:
1)將納米碳管、泡沫鎳、有機海泡石、氧化鋁和氧化鍶的質量比為2.8:2.5:1.5:
0.8:1.4混合，加入適量的水，置于微波反應釜中，反應溫度為110~180°C，反應時間為15?30min ；
2)步驟I)反應完畢后，進行抽濾，洗滌，于60°C干燥8h;
3)將步驟2)中干燥后的粉末加入熔融的新戊二醇儲熱材料中，保持混合物中儲熱材料的質量分數為35wt%，于70°C下攪拌3h，冷卻后便得到復合儲熱材料。
[0022]所得的復合儲熱材料的導熱系數為75W/ (m.k)，相變潛熱為89.6J/g。
[0023]以上所述僅是本發明的部分實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離發明原來的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護范圍。
【主權項】
1.一種復合儲熱材料，其特征在于:該復合儲熱材料包括:納米碳管、泡沫鎳、有機海泡石、氧化鋁、氧化鍶和儲熱材料。2.根據權利要求1所述的一種復合儲熱材料，其特征在于:所述儲熱材料的質量分數為20~40wt%，所述儲熱材料為聚乙二醇、三羥甲基乙烷和新戊二醇的一種。3.根據權利要求1所述的一種復合儲熱材料，其特征在于:所述納米碳管、泡沫鎳、有機海泡石、氧化鋁和氧化鍶的質量比為2~3:2~4:1~4:0.1~1:0.2~1.5。4.根據權利要求3所述的一種復合儲熱材料，其特征在于:所述納米碳管、泡沫鎳、有機海泡石、氧化銷和氧化鎖的質量比為3:2:4:0.5:0.5。5.一種如權利要求1所述的復合儲熱材料的制備方法，其特征在于:包括以下步驟:O將納米碳管、泡沫鎳、有機海泡石、氧化鋁和氧化鍶的質量比為2~3:2~4:1~4:0.1~1:0.2-1.5混合，加入適量的水，置于微波反應釜中，反應溫度為110~180°C，反應時間為 15~30min ； 2)步驟I)反應完畢后，進行抽濾，洗滌，于60°C干燥8h ; 3 )將步驟2 )中干燥后的粉末加入熔融的儲熱材料中，保持混合物中儲熱材料的質量分數為20~40wt%，于70°C下攪拌3h，冷卻后便得到復合儲熱材料。6.根據權利要求3所述的一種復合儲熱材料，其特征在于:步驟3)中所述儲熱材料為聚乙二醇、三羥甲基乙烷和新戊二醇的一種。
【專利摘要】本發明公開了一種復合儲熱材料及其制備方法。該復合儲熱材料包括：納米碳管、泡沫鎳、有機海泡石、氧化鋁、氧化鍶和儲熱材料。該復合儲熱材料為有機復合材料。該制備方法采用微波加熱與攪拌混合相結合，微波加熱法是一種高效的制備方法，可縮短制備周期，提高生產效率，并且制備方法簡單，適宜實際應用。
【IPC分類】C09K5/14
【公開號】CN104910872
【申請號】CN201510310788
【發明人】戴曉宸
【申請人】蘇州云舒新材料科技有限公司
【公開日】2015年9月16日
【申請日】2015年6月9日