一种中高温纳米复合金属相变蓄热材料及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113025284A(43)申请公布日2021.06.25(21)申请号202110270565.1(22)申请日2021.03.12(71)申请人中国矿业大学地址221000江苏省徐州市大学路1号(72)发明人黄丛亮蓝迎莹(74)专利代理机构北京淮海知识产权代理事务所(普通合伙)32205代理人李妮(51)Int.Cl.C09K5/06(2006.01)B22F1/00(2006.01)B22F3/02(2006.01)B22F3/10(2006.01)B22F9/04(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图3页(54)发明名称一种中高温纳米复合金属相变蓄热材料及其制备方法(57)摘要一种中高温纳米复合金属相变蓄热材料的制备方法，包括以下步骤：分别将粒径为50nm纳米铜粉和粒径为74μm普通锡粉放入超声分散机中分散50～70min；再放入球磨机中混合均匀得到铜锡混合颗粒；纳米铜粉与普通锡粉之间的质量比为1：(1～9)；采用冷压法以100～500MPa的压强将铜锡混合颗粒压制成型，得铜锡复合相变蓄热材料初品；将铜锡复合相变蓄热材料初品放入管式炉中烧结，烧结温度为250～300℃，保温30～40min，再自然冷却到室温，最终得到中高温铜锡复合相变蓄热材料。该方法能简化生产工艺、降低生产成本、减少对环境的污染，所制备的材料可具有高蓄热密度、高热导率、优异防漏性以及优异力学性能。CN113025284ACN113025284A权利要求书1/1页1.一种中高温纳米复合金属相变蓄热材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)分别将粒径为50nm的纳米铜粉和粒径为74μm的普通锡粉放入超声分散机中分散50～70min；(2)分别将纳米铜粉和普通锡粉放入球磨机中，纳米铜粉与普通锡粉之间的质量比为1：(1～9)；球磨机先以100～300r/min的速度球磨50～70min，然后以50～150r/min的速度球磨50～70min，混合均匀后得到铜锡混合颗粒；(3)采用冷压法以100～500MPa的压强将铜锡混合颗粒压制成型，即得铜锡复合相变蓄热材料初品；(4)将铜锡复合相变蓄热材料初品放入管式炉中进行烧结，烧结温度为250～300℃，保温30～40min，再自然冷却到室温，最终得到中高温铜锡复合相变蓄热材料。2.根据权利要求1所述的一种中高温纳米复合金属相变蓄热材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)中纳米铜粉与普通锡粉之间的质量比为1：1。3.根据权利要求1或2所述的一种中高温纳米复合金属相变蓄热材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中分别将纳米铜粉和普通锡粉分别放入超声分散机中分散60min。4.根据权利要求1或2所述的一种中高温纳米复合金属相变蓄热材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)中球磨机先以200r/min的速度球磨60min，然后以100r/min的速度球磨60min。5.根据权利要求1或2所述的一种中高温纳米复合金属相变蓄热材料的制备方法，其特征在于，步骤(3)中的压强为136MPa。6.根据权利要求1或2所述的一种中高温纳米复合金属相变蓄热材料的制备方法，其特征在于，步骤(4)中烧结温度为250℃，保温30min。7.一种由权利要求1～6中任一项所述的制备方法所制备得到的中高温铜锡复合相变蓄热材料，其特征在于，所述中高温铜锡复合相变蓄热材料的比热容为253.96～297.67J·kg‑1·K‑1，热导率为70.92～81.71W·m‑1·K‑1。2CN113025284A说明书1/4页一种中高温纳米复合金属相变蓄热材料及其制备方法技术领域[0001]本发明涉及相变材料技术领域，具体涉及一种中高温纳米复合金属相变蓄热材料及其制备方法。背景技术[0002]相变蓄热材料是指在特定温度(即相变温度)下发生固液相变时伴随着大量吸热或放热的一种物质，具有蓄热密度大、在吸热或放热过程中近乎等温等特点，广泛应用于热流密度调节和控温领域，从而实现热流密度的削峰填谷，提高能源的利用效率。[0003]按照相变材料进行分类，可分为有机相变材料、无机相变材料和复合相变材料。在实际应用中，通常也会按照工作温度对相变材料进行分类：工作温度低于120℃的为低温相变材料，高于120℃的为中高温相变材料。[0004]目前，中高温相变蓄热材料常常采用熔融盐作为原料，但高温熔融盐具有腐蚀性强、固液相变过程中体积变化大和导热性能差等缺点，造成蓄热装置具有制造成本高、寿命短等缺陷。当外界工作温度高于相变蓄热材料的熔点时，储热材料就会熔化，造成流动和泄露。为此，研究工作者们常用一种高温下腐蚀性小并且熔点高于相变蓄热材料的另外一种材料作为外壳或者基体将相变蓄热材料包裹或者固定在一定的体积空