本发明涉及一种无机相变材料的制备技术领域，尤其涉及一种相变温度为5℃的无机相变材料及其制备方法及其制备方法。
背景技术：
相变材料（pcm-phasechangematerial）是指随温度变化而改变物质状态并能提供潜热的物质，转变物理性质的过程称为相变过程，这时相变材料将吸收或释放大量的潜热。物理状态发生变化时，材料自身的温度在相变完成前几乎维持不变，形成一个宽的温度平台，虽然温度不变，但吸收或释放的潜热却相当大，所以相变材料的功能可以总结为两点：恒温和储能，这也是相变材料的双重特性。常见的相变材料就是水了，液态的水与固态的冰之间的相互转换就是一个常见的相变过程，但由于冰的体积过大，溶解过程需要很长时间，提供的潜热也比较少，因此不能得到有效的广泛应用。
目前相变材料在航空、建筑、制冷设备、通讯、电力等多个领域得到了广泛的研究与应用，比如：航空方面：利用相变材料恒温的特性，将相变材料运用到宇航服装中可以帮助宇航员抵御太空中剧烈变化的环境温度，是宇航员处于一种人类正常生存的温度中；将相变材料运用到卫星等设备中，能使设备处于正常的工作温度环境中。制冷设备方面：主要运用于空调、冷藏车、冷库等设备，传统的都是利用制冷机对环境或储藏需要的特定温度进行恒温，利用相变材料潜热制冷的原理，可以更好的达到制冷方面的需求，同时节约了电力。
技术实现要素：
本发明主要针对现有技术存在的问题，提供了一种相变温度为5℃的无机相变材料及其制备方法，所述无机相变材料的重量组成成份为：十水硫酸钠60-80份、氯化钾12-25份、氯化铵10-15份、硝酸钠3-5份、硼砂3-5份、纳米sio21-2份、增稠剂11-15份、无机增稠剂4-10份，纳米c粉0.5份、去离子水120-170份，所述无机相变材料制备方法的具体步骤如下：
步骤一：取温度为52-60℃的80-100份水放入配制皿中，再将十水硫酸钠缓缓加入，充分搅拌均匀，保持恒温52-60℃静置20-30min，得到溶液a；
步骤二：将氯化钾、氯化铵、硝酸钠、硼砂依次放入配制皿中，加入30-50份去离子水溶解，充分混合均匀后，得到溶液b，将溶液b缓慢加入溶液a中，继续搅拌均匀，得到溶液c；
步骤三：取10-20份水放入配制皿中，将纳米sio2、纳米c粉、增稠剂、无机增稠剂依次加入到配制皿中，充分搅拌均匀，得到溶液d；
步骤四：将溶液d缓慢加入溶液c中，并在70-90℃温度下搅拌均匀，恒温保持30-40min后自然冷却至室温，即得到无机相变材料。
优选的，所述增稠剂为羧甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羟乙基纤维素、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮中的一种或几种的组合物。
优选的，所述无机增稠剂为硅藻土、硅凝胶、钠基膨润土、凹凸棒石土中的一种或几种的组合物。
优选的，所述无机相变材料的相变温度为5℃，过冷度为1.5℃，相变潜热为146.5kj/kg。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
本发明制备的无机相变材料的相变温度为5℃，过冷度为1.5℃，相变潜热达到146.5kj/kg，且可以循环使用10000次以上，相变过程可逆，工艺简单，产品循环使用率高，能够大规模生产，且制成的无机相变材料无毒、不可燃，储能密度高、体积小巧、温度控制恒定、节能效果显著、相变温度选择范围宽、易于控制。
附图说明
图1为本发明的无机相变材料的制备工艺流程示意图；
图2为本发明的实施例1的无机相变材料的控制温度能力与时间关系图；
图3为本发明的实施例1的无机相变材料的重新凝结温度与时间关系图。
具体实施方式
实施例1
如附图1所示，一种相变温度为5℃的无机相变材料及其制备方法，所述无机相变材料的重量组成成份为：十水硫酸钠60-80份、氯化钾12-25份、氯化铵10-15份、硝酸钠3-5份、硼砂3-5份、纳米sio21-2份、增稠剂11-15份、无机增稠剂4-10份，纳米c粉0.5份、去离子水120-170份，所述无机相变材料制备方法的具体步骤如下：
步骤一：取温度为52-60℃的80-100份水放入配制皿中，再将十水硫酸钠缓缓加入，充分搅拌均匀，保持恒温52-60℃静置20-30min，得到溶液a；
步骤二：将氯化钾、氯化铵、硝酸钠、硼砂依次放入配制皿中，加入30-50份去离子水溶解，充分混合均匀后，得到溶液b，将溶液b缓慢加入溶液a中，继续搅拌均匀，得到溶液c；
步骤三：取10-20份水放入配制皿中，将纳米sio2、纳米c粉、增稠剂、无机增稠剂依次加入到配制皿中，充分搅拌均匀，得到溶液d；
步骤四：将溶液d缓慢加入溶液c中，并在70-90℃温度下搅拌均匀，恒温保持30-40min后自然冷却至室温，即得到无机相变材料。
具体的，所述增稠剂为羧甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羟乙基纤维素、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮中的一种或几种的组合物。
具体的，所述无机增稠剂为硅藻土、硅凝胶、钠基膨润土、凹凸棒石土中的一种或几种的组合物。
具体的，所述无机相变材料的相变温度为5℃，过冷度为1.5℃，相变潜热为146.5kj/kg。
实施例2
一种相变温度为5℃的无机相变材料及其制备方法，所述无机相变材料的重量组成成份为：十水硫酸钠60-80份、氯化钾12-25份、氯化铵10-15份、硝酸钠3-5份、硼砂3-5份、纳米sio21-2份、增稠剂11-15份、无机增稠剂4-10份，纳米c粉0.5份、去离子水120-170份，所述无机相变材料制备方法的具体步骤如下：
步骤一：取温度为52-60℃的80-100份水放入配制皿中，再将十水硫酸钠缓缓加入，充分搅拌均匀，保持恒温52-60℃静置20-30min，得到溶液a；
步骤二：将氯化钾、氯化铵、硝酸钠、硼砂依次放入配制皿中，加入30-50份去离子水溶解，充分混合均匀后，得到溶液b，将溶液b缓慢加入溶液a中，继续搅拌均匀，得到溶液c；
步骤三：取10-20份水放入配制皿中，将纳米sio2、纳米c粉、增稠剂、无机增稠剂依次加入到配制皿中，充分搅拌均匀，得到溶液d；
步骤四：将溶液d缓慢加入溶液c中，并在70-90℃温度下搅拌均匀，恒温保持30-40min后自然冷却至室温，即得到无机相变材料。
具体的，所述无机相变材料的相变温度为5℃，过冷度为1.5℃，相变潜热为146.5kj/kg。
实施例3
一种相变温度为5℃的无机相变材料及其制备方法，所述无机相变材料的重量组成成份为：十水硫酸钠60-80份、氯化钾12-25份、氯化铵10-15份、硝酸钠3-5份、硼砂3-5份、纳米sio21-2份、增稠剂11-15份、无机增稠剂4-10份，纳米c粉0.5份、去离子水120-170份，所述无机相变材料制备方法的具体步骤如下：
步骤一：取温度为52-60℃的80-100份水放入配制皿中，再将十水硫酸钠缓缓加入，充分搅拌均匀，保持恒温52-60℃静置20-30min，得到溶液a；
步骤二：将氯化钾、氯化铵、硝酸钠、硼砂依次放入配制皿中，加入30-50份去离子水溶解，充分混合均匀后，得到溶液b，将溶液b缓慢加入溶液a中，继续搅拌均匀，得到溶液c；
步骤三：取10-20份水放入配制皿中，将纳米sio2、纳米c粉、增稠剂、无机增稠剂依次加入到配制皿中，充分搅拌均匀，得到溶液d；
步骤四：将溶液d缓慢加入溶液c中，并在70-90℃温度下搅拌均匀，恒温保持30-40min后自然冷却至室温，即得到无机相变材料。
具体的，所述无机相变材料的相变温度为5℃，过冷度为1.5℃，相变潜热为146.5kj/kg。
对比例1
一种相变温度为5℃的无机相变材料及其制备方法，所述无机相变材料的重量组成成份为：十水硫酸钠60-80份、氯化钾12-25份、氯化铵10-15份、硝酸钠3-5份、硼砂3-5份、纳米sio21-2份、增稠剂11-15份、无机增稠剂4-10份，纳米c粉0.5份、去离子水120-170份，所述无机相变材料制备方法的具体步骤如下：
步骤一：取温度为52-60℃的80-100份水放入配制皿中，再将十水硫酸钠缓缓加入，充分搅拌均匀，保持恒温52-60℃静置20-30min，得到溶液a；
步骤二：将氯化钾、氯化铵、硝酸钠、硼砂依次放入配制皿中，加入30-50份去离子水溶解，充分混合均匀后，得到溶液b，将溶液b缓慢加入溶液a中，继续搅拌均匀，得到溶液c；
步骤三：取10-20份水放入配制皿中，将纳米sio2、纳米c粉、增稠剂、无机增稠剂依次加入到配制皿中，充分搅拌均匀，得到溶液d；
步骤四：将溶液d缓慢加入溶液c中，并在70-90℃温度下搅拌均匀，恒温保持30-40min后自然冷却至室温，即得到无机相变材料。
具体的，所述无机相变材料的相变温度为5℃，过冷度为1.5℃，相变潜热为146.5kj/kg。
对比例2
一种相变温度为5℃的无机相变材料及其制备方法，所述无机相变材料的重量组成成份为：十水硫酸钠60-80份、氯化钾12-25份、氯化铵10-15份、硝酸钠3-5份、硼砂3-5份、纳米sio21-2份、增稠剂11-15份、无机增稠剂4-10份，纳米c粉0.5份、去离子水120-170份，所述无机相变材料制备方法的具体步骤如下：
步骤一：取温度为52-60℃的80-100份水放入配制皿中，再将十水硫酸钠缓缓加入，充分搅拌均匀，保持恒温52-60℃静置20-30min，得到溶液a；
步骤二：将氯化钾、氯化铵、硝酸钠、硼砂依次放入配制皿中，加入30-50份去离子水溶解，充分混合均匀后，得到溶液b，将溶液b缓慢加入溶液a中，继续搅拌均匀，得到溶液c；
步骤三：取10-20份水放入配制皿中，将纳米sio2、纳米c粉、增稠剂、无机增稠剂依次加入到配制皿中，充分搅拌均匀，得到溶液d；
步骤四：将溶液d缓慢加入溶液c中，并在70-90℃温度下搅拌均匀，恒温保持30-40min后自然冷却至室温，即得到无机相变材料。
具体的，所述无机相变材料的相变温度为5℃，过冷度为1.5℃，相变潜热为146.5kj/kg。
对比例3
采用其他公司售卖的无机相变材料，所得的过冷度为1.5℃，相变潜热为146.5kj/kg。
由图2和图3所示，重新凝结是指相变材料的再凝结以便开始另一个能量的吸收-释放循环，本无机相变材料在3.5℃时开始重新凝结，凝结时间为7.5h，随着温度的减低，凝结时间也相应的缩短，3℃时凝结时间为6.5h，2℃时凝结时间为5h。
当环境温度为25℃时，该无机相变材料控制温度能力与时间成反比，随着时间的增加，相变材料释放的冷量开始减小，本相变材料在5℃时开始释放冷量，并可保持温度时间为12小时，然后才会逐渐升温，直至相变材料完全融化，则与环境温度相等。
1.一种相变温度为5℃的无机相变材料及其制备方法，其特征在于：所述无机相变材料的重量组成成份为：十水硫酸钠60-80份、氯化钾12-25份、氯化铵10-15份、硝酸钠3-5份、硼砂3-5份、纳米sio21-2份、增稠剂11-15份、无机增稠剂4-10份，纳米c粉0.5份、去离子水120-170份，所述无机相变材料制备方法的具体步骤如下：
步骤一：取温度为52-60℃的80-100份水放入配制皿中，再将十水硫酸钠缓缓加入，充分搅拌均匀，保持恒温52-60℃静置20-30min，得到溶液a；
步骤二：将氯化钾、氯化铵、硝酸钠、硼砂依次放入配制皿中，加入30-50份去离子水溶解，充分混合均匀后，得到溶液b，将溶液b缓慢加入溶液a中，继续搅拌均匀，得到溶液c；
步骤三：取10-20份水放入配制皿中，将纳米sio2、纳米c粉、增稠剂、无机增稠剂依次加入到配制皿中，充分搅拌均匀，得到溶液d；
步骤四：将溶液d缓慢加入溶液c中，并在70-90℃温度下搅拌均匀，恒温保持30-40min后自然冷却至室温，即得到无机相变材料。
2.根据权利要求1所述的一种相变温度为5℃的无机相变材料及其制备方法，其特征在于：所述增稠剂为羧甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羟乙基纤维素、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮中的一种或几种的组合物。
3.根据权利要求1所述的一种相变温度为5℃的无机相变材料及其制备方法，其特征在于：所述无机增稠剂为硅藻土、硅凝胶、钠基膨润土、凹凸棒石土中的一种或几种的组合物。
4.根据权利要求1所述的一种相变温度为5℃的无机相变材料及其制备方法，其特征在于：所述无机相变材料的相变温度为5℃，过冷度为1.5℃，相变潜热为146.5kj/kg。
技术总结