[其他]貯熱期可控制的相變貯能組成物的制備

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 86104758
• 申請(qǐng)日: 1986-07-14
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN86104758A
• 公開(kāi)（公告）日: 1988-01-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 胡啟柱
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 華中師范大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): F24J1/00
• 分類(lèi)號(hào): F24J1/00
• 代理公司: 華中師范大學(xué)專(zhuān)利事務(wù)所
• 代理人: 白錦會(huì),陶家元

本發(fā)明是在三水合乙酸鈉（NaCH₃COO·3H₂O）中添加成核抑制劑，制備新型的貯熱期可控制的相變貯能組成物。

三水合乙酸鈉（NaCH₃COO·3H₂O）在58.40℃熔融，有較大的熔化潛熱（264J/g，328J/cm³）。在此水合鹽中添加成核抑制劑后，該水合鹽在受熱熔化后冷卻時(shí)，由于成核抑制劑對(duì)三水合乙酸鈉（NaCH₃COO·3H₂O）晶核的產(chǎn)生有抑制作用，在低于該水合鹽熔點(diǎn)的溫度下，其過(guò)飽和溶液可以長(zhǎng)期保存而不結(jié)晶。就是說(shuō)可以用此方法將該水合鹽的相變潛熱長(zhǎng)期貯存，需要供熱時(shí)，在其過(guò)飽和溶液中加入少量的三水合乙酸鈉的晶粒（起引發(fā)結(jié)晶的作用），該水合鹽立即自過(guò)飽和溶液中結(jié)晶而供應(yīng)熱量。

一般情況下，用三水合乙酸鈉（NaCH₃COO·3H₂O）貯熱時(shí)，是添加成核劑，如十水合焦磷酸鈉（Na₄p₂O₇·10H₂O），制備相變貯能組成物。這種相變貯能體系同其地相變貯熱材料一樣，當(dāng)冷卻到熔點(diǎn)以下，即將結(jié)晶放熱，因此貯存熱量的時(shí)間有限，只能短期貯熱。

膠體物質(zhì)作為一類(lèi)成核抑制劑，其主要原理是在非均相晶核表面吸附膠體物質(zhì)而使該晶核失去成核活性。據(jù)報(bào)導(dǎo)，英國(guó)Altec Adeco公司研制了用“黃原膠”（Xanthan gum）作為三水合乙酸鈉（NaCH₃COO 3H₂O）的成核抑制劑，但是此“黃原膠”價(jià)格昂貴，來(lái)源短缺。

我們研究了用羧甲基纖維素鈉（CMCNa）或海藻鈉（Sodiumalginate）作為三水合乙酸鈉（NaCH₃COO·3H₂O）的成核柳制劑，結(jié)果表明羧甲基纖維素鈉（CMCNa）的效果較好。含有一定量羧甲基纖維素鈉（CMCNa）的三水合乙酸鈉（NaCH₃COO·3H₂O）熔化后冷卻，可使體系長(zhǎng)時(shí)間處于液態(tài)（過(guò)飽和狀態(tài)）而不結(jié)晶，從而將相變潛熱長(zhǎng)期貯存。制備的一系列樣品，經(jīng)熔化后均可在5-30℃的溫度下，放置140天（至6月下旬撰寫(xiě)本文時(shí)止，貯存期仍在觀察），仍呈液態(tài)。需要供熱時(shí)，加入極少量晶體三水合乙酸鈉（NaCH₃COO·3H₂O）或其組成物作引發(fā)劑，則溶液中應(yīng)即有三水含乙酸鈉（NaCH₃COO·3H₂O）晶體析出，而提供熱量。

實(shí)施例，將三水含乙酸鈉（NaCH₃COO·3H₂O）37.2克，（CMCNa）0.4克的組成物置于塑料瓶中，在70-80℃的熱水中加熱，完全熔化后稍加攪拌，再加水1ml。該體系置于5℃左右的環(huán)境中可呈凝膠狀。可在5-15℃溫度下不需要保溫放置65天仍呈液態(tài)，若加入20～20mg的三水合乙酸鈉（NaCH₃COO·3H₂O）晶粒，立即發(fā)生三水合乙酸鈉（NaCH₃COO·3H₂O）結(jié)晶，體系的溫度可由15℃（室溫）升至56℃。將完全固化的該組成物在70-80℃熱水中重新熔化，放置60天仍呈液態(tài)，而未結(jié)晶。

這種在三水合乙酸鈉（NaCH₃COO·3H₂O）中添加羧甲基纖維素鈉（CMCNa）作成核抑制劑而制備的貯熱期可控制的相變貯能組成物可反復(fù)使用，而貯熱量不衰減，所用熱源可以是太陽(yáng)熱能，余熱，廢熱，地?zé)幔姛岬榷喾N形式的熱能。用此方法能將原來(lái)只可短期貯存的固一液相變熱變?yōu)殚L(zhǎng)期貯存而不需要保溫設(shè)備。它比顯熱長(zhǎng)期貯熱有貯熱密度大，不需保溫，在使用中貯熱量不衰減等明顯優(yōu)點(diǎn)。

本發(fā)明提供的貯熱期可控制的相變貯能組成物有廣泛的用途，將它放于容器中，可以攜帶，隨時(shí)提供熱量。可用于家庭取暖，人體保健（熱墊）、海上救生，野外、水下作業(yè)，以及武器裝備等方面。如有人準(zhǔn)備，將其用于紅外線(xiàn)自導(dǎo)火箭裝置以增加其隱蔽性，或制成耐久性的炸彈雷管，或制車(chē)輛、飛機(jī)動(dòng)力裝置的防凍劑，或作為大型貯熱器的貯熱材料、貯存核電站廢熱等。