Холодоаккумулирующий материал

Авторы патента:

C09K5/06 - изменение состояния происходит от жидкого к твердому или наоборот

Владельцы патента RU 2500709:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВПО "КубГТУ") (RU)

Изобретение относится к холодоаккумулирующему материалу, который может быть использован в термостабилизирующих устройствах в приборостроении и оптоэлектронике; в термоконтейнерах для транспортировки и хранения медицинских, биологических препаратов и пищевых продуктов. Холодоаккумулирующий материал включает, мас.%: 9,0-10,5 NH₄Cl; 8,5-10,5 KCl и остальное Н₂О. Технический результат: обеспечение стабилизации температуры минус 18±0,5°С, высокой теплоты плавления 285±5 кДж/кг, сохранения своих свойств в герметично закрытых емкостях при неограниченном количестве циклов плавления-кристаллизации и времени. 1 табл., 3 пр.

Изобретение относится к разработке холодоаккумулирующих материалов, используемых в термостабилизирующих устройствах, например в термоконтейнерах для транспортировки медицинских, биологических препаратов, пищевых продуктов и в оптоэлектронике.

Известен водный раствор КСl с температурой плавления минус 10,6°С (Киргинцев А.Н., Трушникова Л.Н., Лаврентьев В.Г. Растворимость неорганических веществ в воде. Справочник. Изд-во «Химия», Л., 1972 с.20), который может быть использован в качестве холодоаккумулирующего материала.

Известен также холодоаккумулирующий материал с температурой плавления минус 18,7°С (а.с. 1496240, С09К 5/06, СССР), состоящий из SrCl₂, PbCl₂, оксиэтилцеллюлозы (ОЭЦ) и воды. Недостатком данного материала является то, что имеет переохлаждение до 5°С и небольшую величину теплоты плавления - 195 кДж/кг.

Однако для транспортировки медицинских, биологических препаратов и пищевых продуктов в термостабилизирующих устройствах требуется также поддержание температуры минус 18±0,5°С и с теплотой плавления не менее 250 кДж/кг.

Наиболее близким к предполагаемому изобретению является водный раствор NH₄Cl с температурой плавления минус 15,2°С (Киргинцев А.Н., Трушникова Л.Н., Лаврентьев В.Г. Растворимость неорганических веществ в воде. Справочник. Изд-во «Химия», Л., 1972 с.23).

Задача - разработка состава холодоаккумулирующего материала, соответствующая необходимым требованиям.

Техническим результатом изобретения является получение стабильного холодоаккумулирующего материала с простой технологией изготовления, более высокой теплотой плавления и обеспечивающего поддержание температуры минус 18±0,5°С.

Технический результат достигается тем, что холодоаккумулирующий материал, включающий в себя NH₄Cl и воду, дополнительно содержит КСl, при следующем соотношении компонентов, масс.%:

NH₄Cl	9,0-10,5
КСl	8,5-10,5
Н₂O	остальное

Экспериментально установлено, что данный материал плавиться и кристаллизуется при температуре минус 18±0,5°С, имеет величину переохлаждения не более 2°С, теплоту плавления 285±5 кДж/кг.

Холодоаккумулирующий материал готовят следующим образом, необходимые количества NH₄Cl (марки ХЧ или ЧДА), КСl (марки ХЧ или ЧДА), дистиллированную воду помещают в посуду и перемешивают до полного растворения солей в воде, в результате чего получается гомогенный раствор. Затем его заливают в соответствующую емкость и герметично закрывают. При этих условиях данный материал сохраняет свои свойства при неограниченном количестве циклов плавления-кристаллизации и времени.

Пример 1.

Для приготовления 100 г материала на технических весах (с точностью ±0,1 г) взвешивают 10,5 г NH₄Cl, 8,5 г КСl, 81 г воды, помещают в емкость, затем перемешивают до полного растворения солей в воде.

Пример 2.

Для приготовления 100 г материала на технических весах взвешивают 9,8 г NH₄Cl, 9,0 г КСl, 81,2 г воды, помещают в емкость, затем перемешивают до полного растворения солей в воде.

Пример 3.

Для приготовления 100 г материала на технических весах взвешивают 9,0 г NH₄Cl, 10,5 г КСl, 81,5 г воды, помещают в емкость, затем перемешивают до полного растворения солей в воде.

Свойства материалов (1, 2, 3) приведены в таблице 1.

Таблица 1
Составы и свойства материалов
№ п/п	Состав, мас.%	Тпл., °С	Теплота плавл., кДж/кг	Величина переохл. ΔT, °С
	NH4Cl	КСl	H2O
1	10,5	8,5	81	-17,5 - -18,5	280	<5
2	9,8	9,0	81,2	-17,7 - -18,3	290	>2
3	9,0	10,5	81,5	-17,6 - -18,5	270	<5
прототип	19,7		80,3	-15,2	285	3

Примечания: расхождение температуры плавления материала зависит от количества эвтектики.

Приведенный в таблице 1 образец №2 является относительно оптимальным, имеет большое количество эвтектики, минимальную величину переохлаждения.

Холодоаккумулирующий материал, содержащий NH₄Cl и воду, отличающийся тем, что дополнительно содержит КСl при следующем соотношении компонентов, мас.%:

NH₄Cl	9,0-10,5
КСl	8,5-10,5
Н₂О	остальное

Похожие патенты:

Теплоаккумулирующий состав // 2495900

Изобретение относится к области теплоэнергетики, в частности к разработке теплоаккумулирующих составов, применяемых в качестве энергоемких материалов в тепловых аккумуляторах.

Теплоаккумулирующий состав // 2492206

Изобретение относится к области теплоэнергетики, в частности к разработке теплоаккумулирующих составов. .

Холодоаккумулирующий материал // 2488620

Изобретение относится к холодоаккумулирующему материалу, который может быть использован в термостабилизирующих устройствах в приборостроении и оптоэлектронике, в термоконтейнерах для транспортировки медицинских, биологических препаратов, пищевых продуктов.

Холодоаккумулирующий материал // 2485157

Изобретение относится к разработке холодоаккумулирующих материалов, применяемых в термостабилизирующих устройствах, например в оптоэлектронике, в термоконтейнерах для транспортировки медицинских, биологических препаратов и пищевых продуктов.

Теплоаккумулирующий состав // 2478115

Изобретение относится к разработке теплоаккумулирующих составов, включающих фториды, бромиды и хроматы щелочных элементов, которые применяются в качестве теплоаккумулирующих веществ.

Теплоаккумулирующий состав // 2462497

Изобретение относится к области теплоэнергетики, в частности к теплоаккумулирующим составам, используемым в тепловых аккумуляторах и в устройствах теплотехники. .

Теплоаккумулирующий состав // 2458096

Изобретение относится к теплоэнергетике, в частности, к теплоаккумулирующему составу, который может быть использован в тепловых аккумуляторах и в устройствах для поддержания постоянной температуры.

Многокомпонентные волокна // 2444583

Изобретение относится к многокомпонентным волокнам, содержащим материал фазового превращения, к текстильным материалам, тканям и к впитывающим изделиям, содержащим многокомпонентные волокна.

Теплоаккумулирующий материал теплового аккумулятора для поддержания пусковой температуры двс строительной машины // 2430262

Изобретение относится к области машиностроения, а более конкретно к составам теплоаккумулирующих материалов, используемых в тепловых аккумуляторах. .

Полимерная композиция, содержащая теплоаккумулирующий материал с изменяющимся фазовым состоянием, процесс для производства такой композиции и продукт, в который включена такая композиция // 2415899

Изобретение относится к материалам с изменяющимся фазовым состоянием (PCMs), обладающим свойством трансформироваться при поглощении тепла из твердой или полутвердой фазы в жидкую фазу и, при испускании того же количества тепла, трансформироваться из жидкой фазы обратно в твердую фазу.

Теплоаккумулирующий состав // 2514193

Настоящее изобретение относится к теплоаккумулирующему составу, включающему фторид лития, бромид лития, бромид калия, при этом для расширения диапазона концентраций с низкой температурой плавления в состав теплоаккумулирующего состава был добавлен молибдат лития, при следующем отношении компонентов, мас.%: Бромид лития 52,75 Бромид калия 45,03 Молибдат лития 0,87 Фторид лития остальное Техническим результатом настоящего изобретения является обеспечение работы при температуре 318 °С в качестве теплоаккумулирующего состава. 5пр., 1 табл.

Низкоплавкая теплоаккумулирующая солевая смесь // 2524959

Изобретение относится к теплоэнергетике, в частности к теплоаккумулирующей солевой смеси. Теплоаккумулирующая смесь содержит 72,5-73,1 мол.% хлорида лития и 26,9-27,5 мол.% карбоната стронция. Смесь обладает малой коррозионной активностью, работоспособностью в интервале 410-412°С и высокой плотностью, что обеспечивает повышение удельной теплоемкости и количества аккумулируемого тепла в объеме материала. 10 ил., 7 табл., 2 пр.

Листовой конструкционный элемент из композиционного материала // 2531347

Изобретение относится к листовому конструкционному элементу из композиционного материала, используемого в жилищном и промышленном строительстве для большепролетных крыш и фасадов, в качестве сэндвичных элементов конструкции в холодильных складах, в секционных воротах, в офисных сооружениях мобильного типа или в производстве жилых вагончиков. Листовой конструкционный элемент содержит два металлических покрывающих слоя, слой жесткого пенополиуретана и слой плотного полиуретана, который содержит микрокапсулы с ядром из материала со скрытым аккумулированием тепла. Причем оболочка микрокапсул образована полимеризацией in situ из одного или нескольких мономеров (мономеров I), выбранных из группы, включающей сложные алкиловые эфиры акриловой и/или метакриловой кислот с числом атомов углерода в алкиле от 1 до 24, акриловую кислоту, метакриловую кислоту и малеиновую кислоту. Кроме того, полимеры оболочки капсул, предпочтительно, содержат встроенными в полимер, по меньшей мере, 10 мас.%, но не более 70 мас.% одного или нескольких би- или полифункциональных мономеров, которые являются нерастворимыми или плохо растворимыми в воде (мономеры II), в пересчете на общую массу мономеров. Кроме того, полимеры могут содержать, встроенные в полимер до 40 мас.% других мономеров III, отличных от мономеров I и II. Листовые конструкционные элементы по изобретению обладают улучшенной механической стабильностью, в частности улучшенным показателем длины пролета. Кроме того, сооружения, изготовленные из них, обеспечивают улучшенный климат. 6 з.п. ф-лы, 2 пр.

Тепловой аккумулятор и способ его изготовления // 2536955

Изобретение относится к тепловому аккумулятору, в частности к тепловому аккумулятору для регулирования теплового состояния устройства, установленного в космическом аппарате. Также изобретение относится к способу изготовления такого теплового аккумулятора. Аккумулятор содержит сотовый конструкционный элемент (3) с множеством ячеек. Каждая из ячеек заполнена капсулами, вмещающими теплоаккумулирующий материал, и теплопроводящим наполнителем, содержащим теплопроводящий материал и адгезивное вещество и имеющим теплопроводность в диапазоне от 5 до 20 Вт/(м·К). Аккумулятор изготовлен путем введения исходного материала (2), представляющего собой смесь капсул и теплопроводящего наполнителя, в контакт с сотовым конструкционным элементом (3) с закрытием по меньше мере одной поверхности расположения отверстий ячеек элемента (3), прессования исходного материала под давлением 4-10 МПа, заполнения каждой ячейки материалом (2) и затвердевания теплопроводящего наполнителя после заполнения ячеек. В результате может быть получен легкий и недорогой тепловой аккумулятор, обладающий благоприятной теплопроводностью. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 11 ил.

Материалы, включающие матрицу, и способ их изготовления // 2540581

Изобретение относится к материалу с обратными фазами, позволяющему смягчать температурные колебания, например, в строениях, облицовках, транспортных контейнерах и внутренних помещениях автомобилей. Материал с обратными фазами включает матричный материал, включающий множество уретановых, и/или мочевинных, и/или изоциануратных групп и имеющий содержание жестких блоков более чем 75% (далее называется «матрица A»); и полимерный материал, который 1) не содержит группы, способные к образованию уретановых, мочевинных или изоциануратных групп в реакции с изоцианатной группой, 2) проявляет фазовое превращение согласно измерениям методом дифференциальной сканирующей калориметрии (ДСК) в температурном интервале от -10°C до +60°C с энтальпией ΔHm, составляющей, по меньшей мере, 87 кДж/кг, 3) глубоко проникает в указанную матрицу A, и 4) имеет среднюю молекулярную массу более чем 700 и включает, по меньшей мере, 50 мас.% оксиалкиленовых групп в расчете на массу данного материала, причем, по меньшей мере, 85% оксиалкиленовых групп представляют собой оксиэтиленовые группы (далее называется «полимерный материал B»); причем количественное соотношение указанной матрицы A и указанного полимерного материала B, в расчете на массы, составляет от 15:85 до 75:25; а также к способу получения указанного материала. Изобретение позволяет создать материал с хорошими фазовыми превращениями и хорошими свойствами выравнивания температуры. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 1 ил., 4 табл.

Расплавляемый электролит для химического источника тока // 2555369

Изобретение относится к расплавляемому электролиту для химического источника тока, включающему бромид, метаванадат, молибдат калия. При этом электролит дополнительно содержит молибдат лития при следующем соотношении компонентов, мас.%: бромид калия 6,4-7,4, метаванадат калия 64,6-66,8, молибдат калия 15,5-16,7, молибдат лития 11,3-12,2. Предложенный электролит обладает низкими удельной энтальпией и температурой плавления. 4 пр.

Теплоаккумулирующий материал // 2567921

Изобретение относится к теплоаккумулирующим материалам, широко применяемым в электронной и холодильной технике, в термостабилизирующих устройствах, в быту. Теплоаккумулирующий материал включает 4,5-6,5 мас.% кристаллогидрата азотнокислого цинка, 10,5-14,5 мас.% кристаллогидрата азотнокислого никеля, 16,5-18,5 мас.% кристаллогидрата азотнокислого магния и до 100 мас.% кристаллогидрата азотнокислого лития. Указанный теплоаккумулирующий материал имеет работоспособность в интервале температур +25,5±0,5°C. Технический результат изобретения - уменьшение величины переохлаждения кристаллогидратной эвтектической системы. 1 табл., 3 пр.

Теплоаккумулирующий состав // 2605989

Изобретение относится к теплоэнергетике, в частности к разработке теплоаккумулирующих составов, включающих галогениды щелочных металлов, которые применяются в качестве теплоаккумулирующих, фазопереходных материалов. Состав содержит мас.%: LiF - (27,4÷28,0); NaF – (38,0÷38,8); KCl - (33,8÷34,0). Состав обеспечивает работоспособность теплового аккумулятора в интервале температур 591-595°C, на 85-105 Дж/г выше удельная энтальпия плавления. 1 табл., 3 пр.

Расплавляемый электролит для химического источника тока // 2612721

Изобретение относится к области электротехнической промышленности, в частности к разработке составов, включающих бромиды, метаванадаты, молибдаты калия и лития, которые применяются в качестве расплавляемых электролитов в химических источниках тока. Состав содержит бромид калия и метаванадат лития. Введено соединение LiKMoO4, состоящее из молибдатов калия и лития. Изобретение обеспечивает снижение удельной энтальпии и температуру плавления в электролите. 1 табл., 4 пр.

Композиционный материал для термического накопителя энергии и способ получения композиционного материала для термического накопителя энергии // 2620843

Изобретение относится к композиционному материалу для термического накопителя энергии с термопластичным материалом, а также к способу получения такого композиционного материала. Композиционный материал содержит термопластичный материал с изменяемым фазовым состоянием, в который с заданным пространственным распределением внедрены центры кристаллизации. Материал с изменяемым фазовым состояние представляет собой ультравысокомолекулярный полиэтилен. Центры кристаллизации имеют более высокую температуру размягчения, в частности по меньшей мере на 50°С более высокую температуру размягчения, чем материал с изменяемым фазовым состоянием и/или центры кристаллизации имеют более высокую теплопроводность, чем материал с изменяемым фазовым состоянием. Изобретение позволяет получить композиционный материал, для термического накопителя энергии, посредством которого может быть уменьшено явление переохлаждения. 2 н. и 9 з.п. ф-лы, 2 ил.