本发明属于有机材料领域,尤其涉及一种基于铜网的高导电、形状稳定、高导热、防泄漏、焦耳加热的光电双触发相变材料及其制备方法。
背景技术:
1、随着热管理、便携式智能穿戴、太阳能利用等技术的快速发展,大温差工作场所和极端天气的频繁发生,主动式太阳热管理、被动式焦耳热管理和热能储存与转换受到了研究人员的广泛关注。相变材料(pcms)作为一种能够通过相变过程吸收和释放热量的储能材料,早已被应用于器件热管理领域。然而,pcms固有的导热性差和易泄漏等缺陷限制了其进一步的应用,很多研究都致力于解决这两个固有的问题。
2、近年来,多孔支撑支架被越来越多地用于实现高封装效率和形态稳定的pcm复合材料。然而,某些多孔支架,如聚合物或二氧化硅支架等尽管具有良好的封装效率,但由于导电性和光吸收性差,不适合用于能量转换。另一方面,金属基三维网络结构在这两个方面都得到广泛应用。然而,高效导热和优异储热的协同整合仍是pcm面临的一大挑战。近年来,通过添加高导热填料、构建导热通道、降低界面热阻等方法提高复合pcm的导热性能,但不可避免地会损失储热能力。因此,迫切需要开发具有高导电、形状稳定、高导热、防泄漏、焦耳加热的光热双触发相变材料,以满足复杂多样的应用场景。
技术实现思路
1、本发明的目的是提供一种原料易得且具有高导电、形状稳定、高导热、防泄漏、焦耳加热的光电双触发相变材料。
2、为实现上述目的,本发明采用的技术方案是:
3、一种基于铜网的高导电、形状稳定、高导热、防泄漏、焦耳加热的光电双触发相变材料,是以铜网为导电、导热网络,在铜网基础上再引入碳纳米管(cnts)、聚乙醇10000(peg10000)和苯乙烯-丁烯-丁二烯-苯乙烯共聚物(sebs)。
4、进一步的,上述的一种基于铜网的高导电、形状稳定、高导热、防泄漏、焦耳加热的光电双触发相变材料是以铜基三维网络为基础、sebs为柔性支撑对peg10000实现有效双封装。
5、进一步的,上述的一种基于铜网的高导电、形状稳定、高导热、防泄漏、焦耳加热的光电双触发相变材料是以cnts为吸光剂,同时利用铜网和cnts的高导电、高导热实现焦耳加热和光热转化双功能。
6、上述任意一项所述的基于铜网的高导电、形状稳定、高导热、防泄漏、焦耳加热的光电双触发相变材料的制备方法包括如下步骤:
7、1)先将铜网用水清洗2h以去其除表面的杂质,然后通过真空吸附法,将铜网浸泡在peg10000中24h以达到饱和吸附,去除表面多余的peg10000;
8、2)将sebs溶解于50℃的正己烷中,加入cnts并搅拌均匀;然后加入步骤1)得到的吸附饱和的铜网,并缓慢搅拌2h,最后于鼓风干燥箱中干燥2h以去除多余的溶剂。
9、优选的,上述的制备方法,步骤2)中,cnts按照10%、30%或50%的质量百分比加入。
10、本发明的有益效果是:
11、1、本发明,原料易得、操作简便,改善了相变材料固有的低导热率、泄露、刚性等缺陷。
12、2、本发明对相变材料的封装方式,是以铜基三维网络为基础、sebs聚合物为柔性支撑对peg10000实现了有效双封装,
13、3、本发明的光电双触发功能,是以碳纳米管为吸光剂,同时利用铜网和碳纳米管自身的高导电、高导热实现焦耳加热和光热转化双功能。
14、4、本发明的相变材料具有高导电、形状稳定、高导热、防泄漏、焦耳加热和光热转换等综合性能,在电池预热、个人热管理存在一定应用价值。
1.一种基于铜网的高导电、形状稳定、高导热、防泄漏、焦耳加热的光电双触发相变材料,其特征在于,所述光电双触发相变材料是以铜网为导电、导热网络,在铜网基础上再引入cnts、peg10000和sebs。
2.根据权利要求1所述的一种基于铜网的高导电、形状稳定、高导热、防泄漏、焦耳加热的光电双触发相变材料,其特征在于,所述光电双触发相变材料是以铜基三维网络为基础、sebs为柔性支撑对peg10000实现有效双封装。
3.根据权利要求1所述的一种基于铜网的高导电、形状稳定、高导热、防泄漏、焦耳加热的光电双触发相变材料,其特征在于,所述光电双触发相变材料是以cnts为吸光剂,同时利用铜网和cnts的高导电、高导热实现焦耳加热和光热转化双功能。
4.权利要求1-3中任意一项所述的基于铜网的高导电、形状稳定、高导热、防泄漏、焦耳加热的光电双触发相变材料的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
5.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,步骤2)中,cnts按照10%、30%或50%的质量百分比加入。
