一种低熔点高潜热相变储能材料及其制备方法.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CN112522537A(43)申请公布日2021.03.19(21)申请号202011300472.0C22B9/04(2006.01)(22)申请日2020.11.19C09K5/06(2006.01)(71)申请人有研工程技术研究院有限公司地址101407北京市怀柔区雁栖经济开发区兴科东大街11号(72)发明人郭宏杜世杰谢忠南张习敏黄树晖米绪军(74)专利代理机构北京北新智诚知识产权代理有限公司11100代理人刘徐红(51)Int.Cl.C22C12/00(2006.01)C22C30/04(2006.01)C22C30/06(2006.01)C22C1/02(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图3页(54)发明名称一种低熔点高潜热相变储能材料及其制备方法(57)摘要本发明涉及一种低熔点高潜热相变储能材料及其制备方法，属于相变储能领域。该材料为具有共晶熔化特性的低熔点高潜热合金，按照重量百分比计，包含有：In10‑25％，Sn10‑25％，Ga0‑4％，Zn0‑4％，余量为Bi。制备时，首先按照所述配比称取各组分，将纯度为99.995wt％以上的铟、锡、镓、锌和铋放入真空熔炼炉，然后在真空熔炼炉中隔绝空气控制水、氧含量的条件下进行熔炼、搅拌、浇注和冷却步骤。本发明材料的熔化温度在90～100摄氏度之间，单位体积潜热达到420J/cm3以上。本发明合金成分体积相变潜热高，合金中不含有有毒有害元素，能广泛应用于电子设备热管理中。CN112522537ACN112522537A权利要求书1/1页1.一种低熔点高潜热相变储能材料，其特征在于：该材料为具有共晶熔化特性的低熔点高潜热合金，按照重量百分比计，包含有：In10‑25％，Sn10‑25％，Ga0‑4％，Zn0‑4％，余量为Bi。2.根据权利要求1所述的低熔点高潜热相变储能材料，其特征在于：所述合金中，In的质量百分比为10‑20％；Sn的质量百分比为15‑25％；Ga的质量百分比为0.1‑4％；Zn的质量百分比为0.1‑4％。3.根据权利要求2所述的低熔点高潜热相变储能材料，其特征在于：所述合金中，In的质量百分比为10‑15％；Sn的质量百分比为15‑20％；Ga的质量百分比为0.1‑2％；Zn的质量百分比为0.1‑2％。4.根据权利要求1所述的低熔点高潜热相变储能材料，其特征在于：所述合金的熔化温度在90～100℃之间，单位体积相变潜热大于420J/cm3。5.根据权利要求1‑3中任一项所述的低熔点高潜热相变储能材料的制备方法，包括如下步骤：首先按照所述配比称取各组分，将纯度为99.995wt％以上的铟、锡、镓、锌和铋放入真空熔炼炉，然后在真空熔炼炉中隔绝空气控制水、氧含量的条件下进行熔炼、搅拌、浇注和冷却步骤。6.根据权利要求5所述的低熔点高潜热相变储能材料的制备方法，其特征在于：所述隔绝空气控制水、氧含量的方式为：对真空熔炼炉进行抽真空处理，使真空熔炼炉内真空压力达到‑0.1MPa，然后向真空熔炼炉中充入氩气至常压。7.根据权利要求5所述的低熔点高潜热相变储能材料的制备方法，其特征在于：所述熔炼为：将按照配比称取的金属单质放入坩埚中，在隔绝空气控制水、氧含量的环境下用加热炉加热至400‑420℃，加热速率为15‑25℃/min，保温15‑30min后停止加热，随炉冷却至230‑270℃时进行浇注。8.根据权利要求5所述的低熔点高潜热相变储能材料的制备方法，其特征在于：所述搅拌为：在合金的金属单质加热完全溶化后，使用搅拌棒进行机械搅拌，搅拌温度不低于250℃。9.根据权利要求5所述的低熔点高潜热相变储能材料的制备方法，其特征在于：所述浇注与冷却为：浇注在铜质模具中，冷却方式为水冷淬火。10.根据权利要求1‑3中任一项所述的低熔点高潜热相变储能材料在用于电子设备热管理用的相变材料中的应用。2CN112522537A说明书1/5页一种低熔点高潜热相变储能材料及其制备方法技术领域[0001]本发明涉及一种低熔点高潜热相变储能材料及其制备方法，具体涉及一种具有共晶熔化特性的低熔点相变储热合金及其制备方法，属于相变储能领域。背景技术[0002]随着电子封装技术向着高频高速、多功能、高性能、小体积和高可靠性方向发展，器件散热是制约电子产品性能的重要技术瓶颈。面对电子器件复杂的散热环境，大功率组件无法通过风冷，水冷等主动散热手段完成快速有效的温度控制。在无法进行有效散热的情况下，高导热高潜热的相变材料可以以潜热存储的手段吸收余热，完成对放热组件的温度控制，防止芯片的过热，可以有效的保护芯片，延长组件的使用寿命。[0003]而随着5G时代的来临，信息传输速度更加迅捷，高的信息传输往往带来高的发热效果。