專利名稱：一種相變蓄熱材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種新型材料及其制備方法，特別涉及一種相變蓄熱材料及其 制備方法。
背景技術(shù)：
蓄熱可解決熱能供需之間在時間和空間上的不匹配所造成的浪費，蓄熱技 術(shù)已普遍應(yīng)用于空調(diào)、供熱等領(lǐng)域，隨著研究的深入，蓄熱材料也逐漸進(jìn)入生 態(tài)建筑等新興領(lǐng)域。由于相變蓄熱材料同時利用物質(zhì)固有的熱容和物態(tài)變化的 相變熱來蓄存熱能，因此具有較大的蓄熱密度，近年來這方面的研究和應(yīng)用發(fā) 展迅猛。
目前的相變蓄熱材料研究主要分為兩個力向有機(jī)相變蓄熱材料和無機(jī)相 變蓄熱材料。有機(jī)相變蓄熱材料性能較穩(wěn)定，幾乎無過冷和相分離問題，但其 缺點也十分明顯，即相變潛熱較低，且物質(zhì)密度較小，由此造成了有機(jī)相變蓄 熱材料單位體積蓄熱量較小，特別是相對于現(xiàn)在正在發(fā)展的高溫水蓄熱技術(shù)， 有機(jī)相變蓄熱材料在單位體積蓄熱量方面優(yōu)勢己不明顯。無機(jī)相變蓄熱材料具 有較高的單位體積蓄熱量和良好的導(dǎo)熱性，其缺點為易產(chǎn)生過冷和相分離，如 能通過添加劑解決過冷和相分離問題，則無機(jī)相變蓄熱材料具有十分明顯的優(yōu) 勢，蓄熱相關(guān)產(chǎn)業(yè)也能因此得到發(fā)展。
目前，國內(nèi)外相關(guān)研究人員在這方面做了一些工作，開發(fā)出了一些相變蓄
熱材料，有些已投入實際生產(chǎn)和應(yīng)用，但仍存在很多問題如開發(fā)出的相變蓄 熱材料相變溫度不適宜，造成用途過窄；性能不穩(wěn)定，特別是使用一段時間后 出現(xiàn)相分離現(xiàn)象。我們發(fā)現(xiàn)，在實際使用中，相變溫度在70~85°C之間的相 變蓄熱材料用途較為廣泛。目前在此溫度范圍內(nèi)的無機(jī)相變材料比較空缺。在 這種情況下，開發(fā)一種相變溫度適宜、相變潛熱大、過冷度小、長期使用后無 相分離現(xiàn)象、制作方便、價格低廉的相變蓄熱材料尤為重要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對上述現(xiàn)有相變蓄熱材料所存在的不足，而提出一種性能較好、 價格較低、來源廣泛、過冷度小、制作方便的無機(jī)相變蓄熱材料的組份及其制 備方法，以提高提高相變蓄熱材料的技術(shù)性能。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案
一種相變蓄熱材料，該材料由起防過冷作用和防相分離作用的主料氫氧化 鋇和添加劑氯化鋇組成；其中作為添加劑氯化鋇的含量百分比為5-7% ，其余 為主料氫氧化鋇。
上述相變蓄熱材料的制備方法，該方法包括以下步驟-
(1) 將純氫氧化鋇(Ba(OHV8H20)加熱熔融；
(2) 待步驟(1)得到的晶體完全熔化后，加入添加劑氯化鋇，并攪拌均 勻，在攪拌過程中再將混合物重新加熱升溫，使其充分混合均勻成 流體狀；
(3) 將由步驟(2)得到的混合物灌入容器中進(jìn)行封裝。
所述步驟(1)中氫氧化鋇(Ba(OH)2.8H20)在85 。C 90。C下加熱熔融， 可將氫氧化鋇加熱至稍高于相變溫度再加入添加劑。
所述步驟(2)中添加劑的加入非一次性加入，為緩慢添加，并不斷攪勻。 根據(jù)上述技術(shù)方案得到的相變蓄熱材料具有以下優(yōu)點
1、 相變潛熱較大(大于215kJ/kg)，熔點較高(72"C左右)，是該溫度范 圍內(nèi)的性能良好的蓄熱材料，具有廣闊的應(yīng)用前景；
2、 放熱過程穩(wěn)定，過冷度控制在rc左右，無相分離現(xiàn)象，重復(fù)性好，性
能穩(wěn)定，可長期使用；
3、 添加劑種類少，所占含量比例較小，避免了添加劑過多而相互影響的 問題，保證了相變蓄熱材料具有較好的穩(wěn)定性；
4、 該材料制備方法簡單、生產(chǎn)便利，該相變蓄熱材料在熔融后成均勻的 液體狀態(tài)，易于封裝。
以下結(jié)合附圖和具體實施方式
來進(jìn)一步說明本發(fā)明。

圖1為本發(fā)明中制備方法的流程圖。
具體實施例方式
為了使本發(fā)明實現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解， 下面結(jié)合具體圖示，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。
本發(fā)明為了實現(xiàn)上述目的，采用以下的技術(shù)方案 實施例一
該實施例中主料氫氧化鋇(Ba(OH)2，8H20)的含量為94.5%，添加劑氯 化鋇的含量為5.5%。本實施例采用的各化學(xué)組分在庫存時需密封保存，特別 是氫氧化鋇按常溫下暴露于空氣中易與二氧化碳發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，影響使用性 能。本發(fā)明所選用的材料在出廠時采用的包裝均能滿足密封要求，因此只要注 意在運輸過程中不損壞外包裝即可。
制作時按配料組份，如圖1所示，先將主料氫氧化鋇(Ba(OH)2'8H20) 放于85'C 卯'C設(shè)備中加熱熔融，待完全熔化后加入添加劑氯化鋇，并攪拌 均勻，在攪拌過程中再將混合物重新加熱升溫，使其充分混合均勻成流體狀， 最后灌入容器中進(jìn)行封裝。
生產(chǎn)過程中應(yīng)注意以下事項
(1) 封裝容器可采用塑料或金屬容器，形狀選擇是球形、長方體或立方 體，但不論采用哪種封裝方式，都應(yīng)保證其與外界的密封性。
(2) 加入添加劑前，應(yīng)使氫氧化鋇充分熔化，可將氫氧化鋇加熱至稍高 于相變溫度再加入添加劑；加入添加劑時，應(yīng)緩慢添加，并不斷攪拌，忌一次 將所需添加劑全部加入。
依照上述配方及工藝制出的相變蓄熱材料呈白色，液態(tài)時呈透明狀。此材 料相變潛熱大(大于215kJ/kg)，相變溫度在76—78。C之間。 實施例二
該實施例中主料氫氧化鋇(Ba(OH)2《H20)的含量為93.5%，添加劑氯 化鋇的含量為6.5%。本實施例采用的各化學(xué)組分在庫存時需密封保存，特別 是氫氧化鋇按常溫下暴露于空氣中易與二氧化碳發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，影響使用性 能。本發(fā)明所選用的材料在出廠時采用的包裝均能滿足密封要求，因此只要注意在運輸過程中不損壞外包裝即可。
制作時按配料組份，如圖1所示，先將主料氫氧化鋇(Ba(OH)2'8H20) 放于85-C 9(TC設(shè)備中加熱熔融，待完全熔化后加入添加劑氯化鋇，并攪拌 均勻，在攪拌過程中再將混合物重新加熱升溫，使其充分混合均勻成流體狀， 最后灌入容器中進(jìn)行封裝。
生產(chǎn)過程中應(yīng)注意以下事項-
(1) 封裝容器可采用塑料或金屬容器，形狀選擇是球形、長方體或立方 體，但不論采用哪種封裝方式，都應(yīng)保證其與外界的密封性。
(2) 加入添加劑前，應(yīng)使氫氧化鋇充分熔化，可將氫氧化鋇加熱至稍高 于相變溫度再加入添加劑；加入添加劑時，應(yīng)緩慢添加，并不斷攪拌，忌一次 將所需添加劑全部加入。
依照上述配方及工藝制出的相變蓄熱材料呈白色，液態(tài)時呈透明狀。此材 料相變潛熱大(大于215kJ/kg)，相變溫度在77—79"C之間。
由上述兩種技術(shù)方案得到的相變蓄熱材料經(jīng)反復(fù)試驗，性能穩(wěn)定，過冷 度在rc左右，并且未出現(xiàn)相分離。上述配方添加劑所占質(zhì)量百分比較小，對 主料蓄熱能力的影響很小，所以很好地保持了氫氧化鋇原有的相變蓄熱能力。
以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點。本行業(yè) 的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中 描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明 還會有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本 發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
權(quán)利要求
1、一種相變蓄熱材料，其特征在于，該材料由起防過冷作用和防相分離作用的主料氫氧化鋇和添加劑氯化鋇組成。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種相變蓄熱材料，其特征在于，所述相變蓄 熱材料中添加劑氯化鋇的含量百分比為5-7% ，其余為主料氫氧化鋇。
3、 一種權(quán)利要求1所述相變蓄熱材料的制備方法，其特征在于，該方法 包括以下步驟(1) 將純氫氧化鋇(Ba(OH)2'8H20)加熱熔融；(2) 待步驟(1)得到的晶體完全熔化后，加入添加劑氯化鋇，并攪拌均 勻，在攪拌過程中再將混合物重新加熱升溫，使其充分混合均勻成 流體狀；(3) 將由步驟(2)得到的混合物灌入容器中進(jìn)行封裝。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種相變蓄熱材料的制備方法，其特征在于， 所述步驟(1)中氫氧化鋇(Ba(OH)2'8H20)在85 T: 9(rC下加熱熔融，可將 氫氧化鋇加熱至稍高于相變溫度再加入添加劑。
5、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種相變蓄熱材料的制備方法，其特征在于， 所述步驟(2)中添加劑的加入非一次性加入，為緩慢添加，并不斷攪勻。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種相變蓄熱材料，該材料由起防過冷作用和防相分離作用的主料氫氧化鋇和添加劑氯化鋇組成。該材料的制備方法包括以下步驟(1)將純氫氧化鋇加熱熔融；(2)加入添加劑氯化鋇，使其充分混合均勻成流體狀；(3)將混合物灌入容器中進(jìn)行封裝。本發(fā)明相變潛熱較大、放熱過程穩(wěn)定、添加劑種類少、該材料制備方法簡單、生產(chǎn)便利，該相變蓄熱材料在熔融后成均勻的液體狀態(tài)，易于封裝。
文檔編號C09K5/06GK101671546SQ20081004377
公開日2010年3月17日 申請日期2008年9月11日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月11日
發(fā)明者于樹軒, 施敏敏, 楊鵬程, 王文國, 章學(xué)來 申請人:上海海事大學(xué)