相变蜡

上海焦耳蜡业有限公司 相变蜡主要产品性能指标
263# 28# 40# 熔点，℃ 20 29 40 焓 值 ， 200 195 188 kJ/Kg 外观，目 浅黄 浅黄 白色 测 机械杂质， 无 无 无 50# 089# 50 70 170 230
白色 白色
无 无
7.它方面的应用
相变材料还可以在医疗保健、农业温室电防 热外壳、保温盒、取暖器、具有严格温度使 用条件的特种仪器以及电子器件中作为散热 材料等诸多方面有着广泛的应用；含有相变 储能材料的沥青路面或混凝土可以防止桥梁 结冰；相变材料可用在医学理疗方面；相变 储能技术还可以用于缓解电子芯片(如CPU)的 尖峰热负荷等[34]。
熔点/℃ 16.7 21.4 28.2 32.6 36.6 40.2 44.0 47.5 50.6 53.5
236.81 171.54 242.67 —— 246.86 200.83 251.04 234.30 248.95 ——
石蜡相变材料的生产方法
主要的生产方法有： 1.合成方法、 2.发汗的方法、 3.尿素方法、 3.压榨方法、 4.蒸馏的方法 5.调和的方法
主要无极相变材料
相变材料 Na2SO4· 10H2O Na2HPO4· 12H2O 熔点（℃） 过冷度，℃
无成核剂
32 36 15-18 20
有成核剂
3-4 6-9 0-1 0-1 0.5-1
3-10
CH3COONa· 3H2O 45 20 4-6 0-2 4-7
Na2S2O3· 5H2O
57
30
有机类相变材料具有固体成型好、不易 发生相分离及过冷现象、腐蚀性较小、性能 稳定等优点。将几种有机物配合成二元或多 元相变材料，也可将有机物与无机物复合， 从而得到合适的相变温度及相变热，以弥补 不足，得到性能更好、更适合于应用的相变 材料。
固-固相变材料 由于固-固相变材料潜热小和相变温度高， 因此没有固-液相变材料应用广泛。 固-固相变材料与固-液相变材料相比具有 很多的优点，一是它无需容器盛装，可以直 接加工成型；二是固-固相变膨胀系数较小， 体积变化小；三是无过冷现象和相分离现象； 四是无毒、无腐蚀、无污染；五是性能稳定， 使用寿命长；六是使用方便，装置简单。 因此，固-固相变材料是最有前途的研究 领域之一。近年来研究较多的主要有三类：
相变热 323J/g 193 J/g 131 J/g 125.4kJ/mol 5.56 kJ/mol
PE-NPG(50%PE)
PE-PG(50%PE) PE-PG(72%PE)
169
123 149
10.17 kJ/mol
22.3 kJ/mol 28.8 kJ/ຫໍສະໝຸດ Baiduol
高分子类相变材料
高分子类相变材料主要是指一些高分子 树脂，如聚烯烃类、聚缩醛类和一些接枝共 聚物，如纤维素接枝共聚物、聚酯类接枝共 聚物、聚苯乙烯接枝共聚物、硅烷接枝共聚 物。 目前使用较多的是聚乙烯。
相变蜡产品介绍
上海焦耳蜡业有限公司利用合成方法、 发汗的方法、尿素方法、压榨方法、蒸馏的 方法和调和的方法等制备了相变蜡，最后经 过深度精制制备了合格的不同相变温度、不 同相变焓值及不同用途的系列相变蜡。该相 变蜡可广泛用于太阳能储能、电力高低峰调 峰、建筑储能恒温、电子元器件恒温、太阳 能热水器等等方面。上海焦耳蜡业有限公司 相变蜡主要产品性能指标如下：
4.纺织业的利用 把相变材料掺入纺织品后，利用相变材 料可控温的特点，当外界环境升高温度时吸 热，当外界环境温度降低时放热，从而降低 外部环境对人体的影响，为我们提供一个安 稳、舒适的微气候环境。
5.航天仪器恒温及动力供应 早在上世纪50年代，由于航天事业的发 展，人造卫星等航天器的研制常涉及到仪器、 仪表或材料的恒温控制问题。因为人造卫星 在运行中，时而处于太阳照射之下，时而由 于地球的遮蔽处于黑暗中，在这两种情况下， 人造卫星表面的温度相差几百度。
多元醇及其二元混合体系的相变温度及相变热
The phase change temperature and phase change heat of polyol and its binary mixtures
名称 PE PG NPG PE-TMP(50%PE) PE-NPG(25%PE)
相变温度/℃ 188 81 43 48 119
•4、经济标准：可大量获得、廉价及制造方 便。
所以，没有一种相变材料能够满足上述 标准的全部要求，但这是选择和评价材料的 依据。迄今为止，人们研究过的天然和合成 的相变材料已超过六千多种。美国Dow化学 公司对近两万种的相变材料进行了测试，发 现只有1%的相变材料可以进一步研究。
相变储能材料的分类 从化学组成来看，可分为无机材料和有 机材料以及混合相变材料3大类。 从储能的温度范围来看，可分为高温、 中温及低温等类型。 储能过程中，按材料相态的变化，又可 分为固-固相变材料、固-液相变材料、液-气 相变材料、固-气相变材料四大类。虽然液-气 和固-气转化时伴随的相变潜热远大于固-液和 固-固转化时的相变热，但是由于液-气和固气转化时产生气体，其相变气体体积变化非
相变蜡
华东理工大学 张建雨 上海焦耳蜡业有限公司 张建军
相变储能材料所应具有的特点
1、热力学标准： (1) 熔点在需要的温度范围内，(2) 高的单位质量潜热， 以便以较少的数量即能储存给定数量的热能，(3) 高的密 度，这样盛装的容器会更小，(4) 高的比热，以提供额外 的显热效果，(5) 高的热导率，以便储、放热时储存物质 内的温度梯度小，(6) 协调融解，材料应该熔化完全，以 使液相和固相在组成上完全相同。否则 ，因液体与固体 密度差异发生分离，材料的化学组成改变，(7) 相变过程 的体积变化小，以使盛装容器形状简单。
石蜡作相变材料介绍 石蜡被广泛应用到储能材料之中。 石蜡是精制石油的副产品，通常由原油 的蜡馏分中分离而得，需要经过常压蒸馏、 减压蒸馏、溶剂精制、溶剂脱蜡脱油、加氢 精制等工艺过程从石油中提炼出来。石蜡主 要是有直链烷烃混合而成，可用通式CnH2n+2 表示，可以分为食用蜡、全精制石蜡、半精 制石蜡、粗石蜡和皂用蜡等大类，每一类又 根据熔点从52号到70号多个品种。
相变储能材料的应用
1.应用于太阳能系统
太阳能是巨大的能源宝库，清洁、无污染， 而且取用方便，由于到达地球表面的太阳辐 射能量密度并不高，而且受地理、昼夜和季 节等规律性变化的影响，及阴晴云雨等随机 因素的制约，其辐射强度也不断发生变化， 而且具有稀薄性、非连续性和不稳定性。所 以为了保持供热或供电装置稳定不问断地运 行，就需要通过贮热装置把太阳能贮存起来， 在太阳能不足时再释放出来，从而满足生产、
6.建筑节能 提高建筑领域能源使用效率，降低建筑 能耗，对于整个社会节约能源和保护环境都 具有显着的经济效益和社会影响。在有暖气 的室内安装相变材料蓄热器后，当通入暖气 时，它会把热贮存起来；当停止送暖气时， 它会放出热量，维持室内的温度较为恒定。 如果在室内的地板和天花板使用相变材料， 由于相变材料的贮热和放热作用，则可将室 内温度梯度降低到小于5℃的舒适状态。
2.工业余热利用 相变储能技术可以在机械、石油化工、 陶瓷、玻璃、钢铁等各种行业应用。储能换 热器在连续加热炉、热风炉和非连续加热炉 上的余热回收上应用都是合适的。在冶金、 玻璃、水泥、陶瓷等部门都有大量的各式高 温窑炉，它们的能耗非常大，但热效率通常 低于30%，节能的重点是回收烟气余热（热损 失达50%以上）传统的做法是利用耐火材料的 显热容变化来储存热量，但这种储热设备的 体积大、储热效果不明显。如果改用相变储 热系统，则储热设备体积可减少30%-50%，同
2、动力学标准： 凝固时无过冷现象或过冷程度很小。熔 点应该在其热力学凝固点结晶。 这可通过高 的晶体成核速度及生长速率未实现，有时也 可向储热材料中加入成核剂或“冷指”来抑 制过冷现象 。
3、化学标准： (1)高稳定性， (2)不发生分解，以使潜热储能材料具有长期 的使用寿命， (3)不产生相分离。 (4)对构件材料无腐蚀作用， (5)材料无毒性、不燃、无爆炸性。
最后经过深度精制可以制备合格的不同
石蜡具有良好的储热性能及便宜的价格， 作为相变储能材料得到广泛的应用。使用尿 素络合法可以从0#柴油中提取相变蜡，正构 烷烃的纯度最高为92%。
相变材料存在的主要问题
• • • • (1)水和盐相变材料存在相分离及过冷问题。 (2)相变材料的使用耐久性问题。 (3)相变材料的经济性问题 (4)
0-3
0-2
有机相变材料
常用的有：
1.高级脂肪烃类、 2.脂肪酸或其酯或盐类、 3.醇类、 4.芳香烃类、芳香酮类、 5.酰胺类、 6.氟利昂类 7.多羧基碳酸类等， 8.聚烯烃类、 9.聚多元醇类、 10.聚烯醇类、 11.聚烯酸类、 12.聚酰胺类 13.尿素
目前，有机相变材料使用最多的是石蜡， 石蜡由直链烷烃混合而成，分子式为CnH2n+2。 随着链的增加，熔点和熔解热增加，它的熔 点范围为-12-70℃，焓值范围为150-250J/g。 脂酸类有机物的分子式为CnH2nO2，相变 温度在20℃-90℃之间，相变潜热与石蜡差不 多。
[29，30]
3.电力调峰 利用储能技术来加快传统工业和民用电 气产品的改造，积极开发和利用储能式设备 及电热电器产品，甚至建立中小型储能热电 站，量大面广和灵活的使用谷期电力，是实 现峰谷电价的切实可行的手段，在即将全面 实行分时计算电价政策时，它便将成为热点。 对电力比较丰富而又峰谷差明显的地区，出 于环保的考虑，在一些企事业单位或民用住 宅，常用电加热水供生活、生产和采暖用， 因此就可发展电热储能热水锅炉。
直链烷烃热物性能表
The heat capacity of n-alkanes
熔化热/J· g1
分子式 C16H34 C17H36 C18H38 C19H40 C20H42 C21H44 C22H46 C23H48 C24H50 C25H52
分子量 226 240 254 268 282 296 310 324 338 352