一种水箱蓄热用有机复合相变材料.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(10)申请公布号CNCN103571438103571438A(43)申请公布日2014.02.12(21)申请号201210265416.7(22)申请日2012.07.30(71)申请人袁艳平地址610031四川省成都市金牛区二环路北一段111号西南交通大学机械工程学院申请人汪玺杜雁霞曹晓玲余南阳邓志辉(72)发明人袁艳平汪玺杜雁霞曹晓玲余南阳邓志辉(51)Int.Cl.C09K5/06(2006.01)权利要求书1页权利要求书1页说明书1页说明书1页(54)发明名称一种水箱蓄热用有机复合相变材料(57)摘要一种可用于水箱蓄热的有机复合相变材料，该复合相变材料由肉豆蔻酸和膨胀石墨组成，将80目的可膨胀石墨在微波炉中低温膨化30s得到膨胀石墨，然后膨胀石墨在80℃，-0.1Mpa的真空干燥箱中吸收纯度为99％的肉豆蔻酸24h，肉豆蔻酸和膨胀石墨的质量比为18∶1。该复合相变材料的相变温度为53.19℃，相变潜热为191.75J/g，导热系数为2.10W/(m·K)。该材料具有相变温度适宜、相变潜热大、过冷度小、化学稳定性好、相变定型及导热系数高的优点。将其应用于水箱蓄热系统，提高了水箱蓄热密度，在一定蓄热量的情况下减小了水箱体积，节约了空间。CN103571438ACN1035748ACN103571438A权利要求书1/1页1.一种可用于水箱蓄热的有机复合相变材料，其特性是：由80目的可膨胀石墨在微波炉中低温膨化30s得到膨胀石墨，然后由膨胀石墨在80℃，-0.1Mpa的真空干燥箱中吸收纯度为99％的肉豆蔻酸24h，其中肉豆蔻酸和膨胀石墨的质量比为18∶1，该复合相变材料的相变温度为53.19℃，相变潜热为191.75J/g，导热系数为2.10W/(m·K)。2CN103571438A说明书1/1页一种水箱蓄热用有机复合相变材料所属技术领域：[0001]本发明涉及一种可用于水箱蓄热的有机复合相变材料。背景技术：[0002]目前，在水箱蓄热中，水由于成本低、性能稳定、流动性好、比热大等因素成为主要的蓄热介质。但是利用水作为蓄热介质存在一个缺点：水蓄热属于显热蓄热，蓄热密度小，蓄热能力有限，在蓄热量较大的情况下蓄热水箱的容积较大，占用空间较大。在水箱中加入复合相变材料作为蓄热介质的蓄热单元，利用相变材料的潜热蓄热，增大水箱蓄热密度，在蓄热量一定的情况下，能有效减小水箱体积，节省空间。发明内容：[0003]为解决蓄热水箱只利用显热蓄热，而导致体积一定情况下蓄热量有限的缺陷，本发明研制出一种水箱内作为蓄热介质的有机复合相变材料。该材料的相变温度为53.19℃，相变潜热为191.75J/g，导热系数为2.10W/(m·K)，过冷度低，传热性能良好，无相分离现象，且相变过程可逆。具体实施方式：[0004]本发明以有机物肉豆蔻酸作为蓄热相变材料的母体，将可膨胀石墨制备成具有丰富孔隙结构的膨胀石墨作为支撑基体，利用可膨胀石墨较强的吸附性吸附肉豆蔻酸，制备成肉豆蔻酸/膨胀石墨有机复合相变材料。具体实施方案为：将80目的可膨胀石墨在微波炉中低温膨化30s制备膨胀石墨，将膨胀石墨放在容器中，在膨胀石墨上均匀的铺洒纯度为99％的肉豆蔻酸，其中膨胀石墨和肉豆蔻酸的质量配比为1∶18，然后将烧杯置于80℃，-0.1Mpa的真空干燥箱中24h，其间每隔8h拿出震荡一次使其更加均匀吸附，从而制备得到肉豆蔻酸/膨胀石墨复合相变材料，肉豆蔻酸/膨胀石墨复合相变材料的相变温度为53.19℃，相变潜热为191.75J/g，导热系数为2.10W/(m·K)。[0005]有益效果：[0006]采用该方法制备的复合相变材料具有相变温度适宜、相变潜热大、过冷度小、化学稳定性好、相变定型及导热系数高的优点。将其应用于水箱蓄热系统，提高了水箱蓄热密度，在一定蓄热量的情况下减小了水箱体积，节约了空间。3