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无机水合盐二氧化硅相变材料及其制备方法

成果类型:: 发明专利

发布时间: 2023-10-16 08:42:21

科技成果产业化落地方案
方案提交机构:天津市滨海新区| 宋学姮 | 2023-10-25 15:59:00
本发明涉及一种无机水合盐二氧化硅相变材料,包括二氧化硅凝胶和无机水合盐材料,所述无机水合盐材料填充在所述二氧化硅凝胶形成的多孔结构中。此外,还提供了一种该无机水合盐二氧化硅相变材料的制备方法。无机水合盐二氧化硅相变材料可以实现对无机水合盐的防过冷及相分离的双重作用,提高相变储能利用率;通过表面活性剂及油相的保护,可以一定程度上防止结晶水的流失,并抑制晶体的生长导致的对多孔结构的破坏,性能稳定,具有一定的强度,并降低成本,适用于大体积封装。
多孔微结构定型复合相变材料可以解决无机水合盐材料在相变过程中存在的过冷、相分离及泄露问题。多孔微结构定型相变材料,以起支架作用的多孔结构为支撑材料,通过各种制备方法,将相变材料填充于基体材料的孔隙中,当相变发生时,通过多孔结构的毛细作用,将相变材料牢牢限定在其多孔结构中,因此,宏观上看,复合材料仍保持原有的固态形态不变。无机水合盐二氧化硅相变材料包括二氧化硅凝胶和无机水合盐材料,其中无机水合盐材料填充在二氧化硅凝胶形成的多孔结构中。二氧化硅凝胶形成的多孔结构表面含有大量游离的羟基,通过离子吸附作用来实现对无机水合盐的防过冷,并且多孔结构是微米级的,可以克服重力作用导致的无机水合盐材料的分层现象,因此可以实现对无机水合盐的防相分离作用。同时,多孔结构具有一定的强度,一定程度上可以抑制大晶体生长导致对多孔结构的破坏,保持相变材料储能能力长期循环的稳定性。无机水合盐二氧化硅相变材料的制备过程,无需添加其他的防过冷剂和防相分离剂,可以直接一步实现无机水合盐无过冷及无相分离的高效利用

早在20世纪50年代,美国航天局就利用相变储热技术来实现太空隔热保温,而如今,该技术已向低成本民用式储能材料方向发展。它利用物质的相变过程实现对热能的储存或释放,从而实现对环境温度的控制。利用相变材料的相变特性,不仅可以提高各种能源的利用率,节约能源,而且可以实现环境温度的可控化。同时,相变材料是可以重复利用的,利用相变材料储能是一种低成本的有效的节能方法。

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优选的,所述步骤D中静置是在10〜20°C温度条件下的空气中静置I〜3小时。无机水合盐二氧化硅相变材料可以实现对无机水合盐的防过冷及相分离的双重作用,提高相变储能利用率;通过表面活性剂及油相的保护,可以一定程度上防止结晶水的流失,并抑制晶体的生长导致的对多孔结构的破坏,性能稳定,具有一定的强度,并降低成本,适用于大体积封装。

技术合作

对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。