一、技术领域
本发明涉及相变储热材料领域,特指一种利用石蜡、通孔泡沫铝复合制备的储热材料。
二、背景技术
节能与环保是能源利用领域的一个重要课题,利用相变储热材料的相变潜热储存能量是一种新型的节 能技术。相变材料在相变过程中,吸收周围环境的热量,并在周围环境温度降低时,向周围环境释放热量, 从而达到控制周围环境温度和节能的目的。它在太阳能利用、热能回收、空调制冷、建筑节能、航空航天 等领域都有广泛的应用前景。
太阳能作为一种廉价清洁的能源,目前已经广泛应用于生产生活当中,但由于太阳能的供给与需求在 数量上和时间上不能很好的匹配和协调,造成大量能源浪费。如白天太阳能过剩,造成太阳能白白浪费掉, 而夜间和阴雨天太阳能又不够用。目前的储热材料普遍存在导热性能差的缺点,因此制成的相变储热部件 由于导热性差,无法充分发挥储热材料的储热功能。
为了解决上述问题,可以将相变储热材料与某种导热能力强的基材复合,并添加定型材料,制成一种 新型储热材料,改善储热材料的导热性能。
三、发明内容
本发明的目的是提供一种金属基材高导热储热材料,该储热材料的相变储热温度处于太阳能热水器的 工作温度范围内,相变潜热较高,导热性能较好。
本发明的另一目的是提供上述储热材料的制备方法。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的:
一种金属基材高导热储热材料,其特征在于:该储热材料由石蜡、通孔泡沫铝复合制成,其中石蜡的 质量分数占75%,通孔泡沫铝的质量分数占25%,上述材料中选用的石蜡熔点在40℃-60℃之间,选用的 通孔泡沫铝空隙率在90%以上。
上述新型金属基材高导热储热材料的制备方法,采用如下步骤:
(1)将通孔泡沫铝加工成所需要的形状和大小;
(2)按照所需要的形状制作模具,将加工好的通孔泡沫铝置于模具内;
(3)将石蜡熔融液注入模具中,使石蜡刚好浸没通孔泡沫铝;
(4)将石蜡、通孔泡沫铝复合物冷却,去模具,得到金属基材高导热储热材料。
本发明有两项优点:
(1)本发明制备的储热材料导热性能更高,吸热放热速度更快;
(2)本发明制备的储热材料保持了石蜡的物理化学特性,具有稳定、相变焓高的特点。
四、具体实施方式
下面以实例,对本发明的实施方式作进一步说明:
将通孔泡沫铝加工成φ46*1500的圆柱体。按照φ46*1500的尺寸制作融化石蜡的模具,并将做好的 通孔泡沫铝置入模具中。将石蜡加热熔化,并注入模具中,石蜡量刚好浸没通孔泡沫铝,冷却去模具后得 到定型储热材料。通孔泡沫铝选择孔隙率90%的材料,因此混合物中通孔泡沫铝质量分数占25%,石蜡质 量分数占75%。该材料相变潜热为135kJ/kg,导热系数为4.2W/(m·K)。