一种感温变色材料、制备方法及其应用与流程

文档序号:31996243发布日期:2022-11-02 07:54阅读:592来源:国知局
一种感温变色材料、制备方法及其应用与流程

1.本发明涉及感温变色材料技术领域,尤其涉及一种感温变色材料、制备方法及其应用。


背景技术:

2.目前市场上售卖的感温变色材料基本在零摄氏度以上,对于医疗冷链常用温区来说温度过高,不利用医疗冷链行业的使用。
3.目前医疗冷链运输箱在无源不插电的情况下,一般使用相变材料制作的蓄冷剂置于箱体内进行保温。蓄冷剂一般会罐装在壳体例如蓄冷盒内制成蓄冷材料。使用前会将装有蓄冷剂的蓄冷盒放置在比实际使用温度更高的冷库或冰柜中先进行冰冻。完全冻好后,可在使用时,从冷库或冰柜中取出,释冷,当温度接近或达到实际使用温度时,再放置到冷链运输箱体中。释冷环节对于操作工人的技术要求高,目前判断是否释冷完成的主要方法,是采用红外温度测量仪测量蓄冷盒表面温度,或肉眼观察是否有微量蓄冷剂融化,甚至是根据操作工人的经验。但是这些方法极易导致释冷不完全或释冷过多。释冷不完全会造成箱体内温度过低,而释冷过多,可能导致冷藏时间缩短,并最终导致超温。无论是释冷不完全还是释冷过多都可能引发疫苗,药品等医疗物资的变质,危害消费者生命安全。


技术实现要素:

4.本发明要解决的技术问题在于,针对现有技术的缺陷,本发明提供一种感温变色材料、制备方法及其应用。
5.本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种感温变色材料,由二氧化钒粉体和金属氧化物制成,所述金属氧化物包括wo2、tio2、ceo2、mno2中的至少一种,所述二氧化钒粉体与所述金属氧化物的质量比为(3.46~38.04):1。
6.进一步地,在所述的感温变色材料中,优选所述感温变色材料的温度变化区间为-50~20℃。
7.进一步地,在所述的感温变色材料中,优选所述感温变色材料包括至少两种不同温度感应范围的颜色变化。
8.进一步地,在所述的感温变色材料中,优选所述二氧化钒粉体由偏钒酸铵和乙二醇制成,所述偏钒酸铵和所述乙二醇的质量比为1:(10~30)。
9.一种上述所述的感温变色材料的制备方法,包括以下步骤:
10.s1、将二氧化钒粉体和金属氧化物按比例混合,然后球磨;
11.s2、将球磨后的粉末进行真空高温烧结,得到感温变色材料。
12.在所述s1步骤之前还包括:
13.s01、按比例取偏钒酸铵与乙二醇,并混合,加热得到胶状产物,回流,得到含钒前驱体沉淀乙醇酸氧钒;将含前驱体的混合物进行离心,洗涤,烘干;将烘干后的物质进行高温烧结,得到二氧化钒粉体。
14.进一步地,在所述的感温变色材料的制备方法中,优选所述偏钒酸铵与乙二醇的加热温度为80-150℃,搅拌3-8h;回流温度为120-180℃,回流时间为1-5h;离心转速为5000-12000rmp,离心时间为10-50min;烘干温度为60-90℃,烘干10-24h;烧结温度为400-600℃,保温2-5小时。
15.进一步地,在所述的感温变色材料的制备方法中,优选在所述s1步骤中,球磨时转速为200-300rmp,球与样品混合物的质量比为(10~30):1,球磨时间为1-5h。
16.进一步地,在所述的感温变色材料的制备方法中,优选在所述s1步骤中,真空压力为2.0
×
10-5
~2.0
×
10-3
pa,烧结温度为800-1000℃,保温2-5h。
17.一种上述所述的感温变色材料的应用,所述感温变色材料喷镀于包装蓄冷材料的容器表面。
18.所述感温变色材料采用蒸镀法镀于包装蓄冷材料的容器表面,具体包括以下步骤:将感温变色材料进行球磨,转速为200~300rmp,球和感温变色材料质量比为(10~30):1,球磨时间1~5h,然后进行蒸镀,均匀镀在包装蓄冷材料的容器表面。
19.进一步地,在所述的感温变色材料的应用中,优选所述感温变色材料采用磁溅射法镀于包装蓄冷材料的容器表面,具体包括以下步骤:将感温变色材料进行球磨,转速为200-300rmp,球和感温变色材料质量比为(10~30):1,球磨时间0.5-1h,然后进行热压或sps烧结,温度为600-800℃,烧结时长0.5-2h,形成块体后,进行真空磁溅射均匀镀于包装蓄冷材料的容器表面。
20.实施本发明具有以下有益效果:本发明提供的感温变色材料,以二氧化钒未为基质,二氧化钒vo2是一种固固相变材料,在纯相vo2的情况下,相变温度为约68℃,低于相变温度时,晶体结构为单斜相,高于相变温度时,晶体结构为四方相,由于晶体结构变化可引发其对于红外光由透射变为反射,因此可以用于制备感温变色材料,掺杂金属氧化物后的vo2的相变温度发生变化,使得相变温度为-50~20℃,进而使得其可在温度为-50~20℃感温变色,即可通过感温变色检测释冷温度范围为-50~20℃,颜色由低于释冷温度前的透光性良好或基本透明变为达到释冷温度时后不透明或透光性差,进而可将该感温变色材料镀在包装蓄冷材料的容器表面,使蓄冷材料在达到温度区间为-50~20℃时发生变色,该温度是医疗冷链行业常用的温度区间,操作工人可以直观高效的判断蓄冷剂是否释冷结束,解决了传统感温变色材料因为变色点温度太高,无法在医疗冷链行业应用的缺陷。
21.本发明的感温变色材料的制备方法配方简单,生产工艺简单、生产过程安全、反应条件温和、生产成本低,适用于大批量生产。
附图说明
22.图1是本发明实施例1在-55℃与-50℃时感温变色材料的红外透射率;
23.图2是本发明实施例2在-5℃与4℃时感温变色材料的红外透射率。
具体实施方式
24.为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解,下面将结合实施例对本发明做进一步详述,本实施例仅用于解释本发明,并不构成对本发明保护范围的限定。
25.一种感温变色材料,由二氧化钒粉体和金属氧化物制成,金属氧化物包括wo2、
tio2、ceo2、mno2中的至少一种,二氧化钒粉体与金属氧化物的质量比为(3.46~38.04):1。
26.本发明提供的感温变色材料,以二氧化钒未为基质,二氧化钒vo2是一种固固相变材料,在纯相vo2的情况下,相变温度为约68℃,低于相变温度时,晶体结构为单斜相,高于相变温度时,晶体结构为四方相,由于晶体结构变化可引发其对于红外光由透射变为反射,因此可以用于制备感温变色材料,掺杂金属氧化物后的vo2改变纯相二氧化钒的相变温度,改变纯相vo2的晶型结构,进而改变二氧化钒的折射率,使其相变温度为-50~20℃,进而可在温度区间为-50~20℃感温变色,掺杂的金属氧化物的种类不同,其最终形成的感温变色材料的相变温度不同,颜色由温度低于相变点时的透光性良好,接近透明变为达到释冷温度时的透光性差,进而可通过观察感温变色材料的颜色变化情况进而判断该材料是否完成释冷,进而可将该感温变色材料镀在包装蓄冷材料的容器表面,使蓄冷材料在达到温度区间为-50~20℃时发生变色,该温度是医疗冷链行业常用的温度区间,操作工人可以直观高效的判断蓄冷材料是否释冷结束,解决了传统感温变色材料因为变色点温度太高,无法在医疗冷链行业应用的缺陷。
27.进一步地,感温变色材料的温度变化区间为-50~20℃,该温度是医疗冷链行业常用的温度区间,可将该感温变色材料镀在包装蓄冷材料的容器表面,使蓄冷材料在达到温度区间为-50~20℃时发生,感温变色材料变色,该温度是医疗冷链行业常用的温度区间,操作工人可以直观高效的判断蓄冷材料是否释冷结束,解决了传统感温变色材料因为变色点温度太高,无法在医疗冷链行业应用的缺陷。
28.进一步地,感温变色材料包括至少两种不同温度感应范围的颜色变化,具体地,包括相变温度范围以及非温度相变范围,进一步地,感温变色材料的相变温度相变范围为-50-20℃,感温变色材料颜色包括透光性良好(或者为接近透明)、透光性差(或者为不透明)两种变色范围,温度低于相变点时(或低于释冷温度时)颜色为透光性良好(接近透明),达到释冷温度时,感温变色材料发生相变,颜色为透光性差(或者为不透明)。
29.由于在蓄冷材料达到释冷温度的时候,包装蓄冷材料的透明容器刚好也是差不多这个温度,感温变色材料可以在这个释冷温度下相变,因此变色,进而可通过观察感温变色材料是否由透光性良好变为透光性差进而判断该材料是否完成释冷。
30.进一步地,优选二氧化钒粉体由偏钒酸铵和乙二醇制成,偏钒酸铵和乙二醇的质量比为1:(10~30)。
31.一种上述的感温变色材料的制备方法,包括以下步骤:
32.s1、将二氧化钒粉体和金属氧化物按比例混合,然后球磨。
33.s2、将球磨后的粉末进行真空高温烧结,得到感温变色材料。
34.在s1步骤之前还包括:
35.s01、按比例取偏钒酸铵与乙二醇,并混合,加热得到胶状产物,回流,得到含钒前驱体沉淀乙醇酸氧钒;将含前驱体的混合物进行离心,洗涤,烘干;将烘干后的物质进行高温烧结,得到二氧化钒粉体。
36.进一步地,优选偏钒酸铵与乙二醇的加热温度为80-150℃,搅拌3-8h;回流温度为120-180℃,回流时间为1-5h;离心转速为5000-12000rmp,离心时间为10-50min;烘干温度为60-90℃,烘干10-24h;烧结温度为400-600℃,保温2-5小时。
37.进一步地,优选在s1步骤中,球磨时转速为200-300rmp,球与样品混合物的质量比
为(10~30):1,球磨时间为1-5h。
38.进一步地,优选在s1步骤中,真空压力为2.0
×
10-5
~2.0
×
10-3
pa,烧结温度为800-1000℃,保温2-5h。
39.本发明的感温变色材料的制备方法配方简单,生产工艺简单、生产过程安全、反应条件温和、生产成本低,适用于大批量生产。
40.一种上述的感温变色材料的应用,感温变色材料喷镀于包装蓄冷材料的容器表面,感温变色材料的感温变色温度区间为-50~20℃,该温度是医疗冷链行业常用的温度区间,将该感温变色材料应用于包装蓄冷材料的容器表面,操作工人可以直观高效的判断蓄冷材料是否释冷结束,解决了传统感温变色材料因为变色点温度太高,无法在医疗冷链行业应用的缺陷。
41.感温变色材料采用蒸镀法镀于包装蓄冷材料的容器表面,具体包括以下步骤:将感温变色材料进行球磨,转速为200~300rmp,球和感温变色材料质量比为(10~30):1,球磨时间1~5h,然后进行蒸镀,均匀镀在包装蓄冷材料的容器表面。
42.感温变色材料采用磁溅射法镀于包装蓄冷材料的容器表面,具体包括以下步骤:将感温变色材料进行球磨,转速为200-300rmp,球和感温变色材料质量比为(10~30):1,球磨时间0.5-1h,然后进行热压或sps烧结,温度为600-800℃,烧结时长0.5-2h,形成块体后,进行真空磁溅射均匀镀于包装蓄冷材料的容器表面。
43.实施例1
44.一种感温变色材料,由二氧化钒粉体和金属氧化物制成,金属氧化物为wo2,二氧化钒粉体与金属氧化物的质量比为3.46:1;其中二氧化钒粉体由偏钒酸铵和乙二醇制成,偏钒酸铵和乙二醇的质量比为1:10。
45.感温变色材料的制备方法,包括以下步骤:
46.s1、将偏钒酸铵与乙二醇以质量比1:10进行混合,然后将混合溶液加热至80℃,并不停搅拌3小时。然后将获得的溶胶状产物在120℃下回流1小时,得到含钒前驱体沉淀乙醇酸氧钒;将含前驱体的混合物放入离心机中,离心,转速在5000rmp,时间为10分钟;再用酒精洗涤离心后得到的下层沉淀5次。将洗涤后的前驱体放入烘箱中,温度设置为60℃,烘干10小时。完全烘干后,取出。将其与放入石英管中,抽真空2.0*10-5
pa;然后使用氢气氧气火焰,对石英管进行真空密封。将石英管放入马弗炉中,加热至400℃,并保温2小时。然后取出,切割石英管,得到二氧化钒粉体。
47.将vo2和wo2以质量比3.46:1进行混合,然后进行球磨,转速为200rmp,球和样品质量比为10:1,球磨时间1小时。然后将球磨后的粉末装入石英管中,再次抽真空(2.0*10-5
pa),然后使用氢气氧气火焰,对石英管进行真空密封。将石英管放入马弗炉中高温烧结,加热至800℃,并保温2小时,得到感温变色材料。
48.一种上述的感温变色材料的应用,感温变色材料喷镀于包装蓄冷材料的容器表面。
49.感温变色材料采用蒸镀法镀于包装蓄冷材料的容器表面,具体包括以下步骤:将感温变色材料进行球磨,转速为200rmp,球和感温变色材料质量比为10:1,球磨时间1h,然后进行蒸镀,均匀镀在包装蓄冷材料的容器表面。
50.由附图1可知,本实施例所获得的感温变色材料在2500cm-1
对比-55℃与-50℃时的
红外透射率,-55℃时的红外透射率高于-50℃的红外透射率,此时感温变色材料在低于-50℃为透明略带棕黄色,在达到-50℃时透明度迅速下降,当颜色由透明略带棕黄色变为肉眼可见的模糊,透明性差时则表明蓄冷材料释冷已完成,操作工人可以直观高效的判断蓄冷材料是否释冷结束。
51.实施例2
52.一种感温变色材料,由二氧化钒粉体和金属氧化物制成,金属氧化物为wo2,二氧化钒粉体与金属氧化物的质量比为20.75:1;其中二氧化钒粉体由偏钒酸铵和乙二醇制成,偏钒酸铵和乙二醇的质量比为1:25。
53.感温变色材料的制备方法,包括以下步骤:
54.s1、将偏钒酸铵与乙二醇以质量比1:25进行混合,然后将混合溶液加热至115℃,并不停搅拌5.5小时。然后将获得的溶胶状产物在150℃下回流3小时,得到含钒前驱体沉淀乙醇酸氧钒;将含前驱体的混合物放入离心机中,离心,转速在8500rmp,时间为30分钟;再用酒精洗涤离心后得到的下层沉淀3次。将洗涤后的前驱体放入烘箱中,温度设置为75℃,烘干17小时。完全烘干后,取出。将其与放入石英管中,抽真空2.0*10-4
pa;然后使用氢气氧气火焰,对石英管进行真空密封。将石英管放入马弗炉中,加热至500℃,并保温3.5小时。然后取出,切割石英管,得到二氧化钒粉体。
55.将vo2和wo2以质量比20.75:1进行混合,然后进行球磨,转速为250rmp,球和样品质量比为20:1,球磨时间3小时。然后将球磨后的粉末装入石英管中,再次抽真空(2.0*10-4
pa),然后使用氢气氧气火焰,对石英管进行真空密封。将石英管放入马弗炉中高温烧结,加热至900℃,并保温3.5小时,得到感温变色材料。
56.一种上述的感温变色材料的应用,感温变色材料喷镀于包装蓄冷材料的容器表面。
57.感温变色材料采用蒸镀法镀于包装蓄冷材料的容器表面,具体包括以下步骤:将感温变色材料进行球磨,转速为250rmp,球和感温变色材料质量比为20:1,球磨时间3h,然后进行蒸镀,均匀镀在包装蓄冷材料的容器表面。
58.由附图2可知,本实施例所获得的感温变色材料对比-5℃与4℃时的红外透射率,-5℃时的红外透射率高于4℃的红外透射率,此时感温变色材料在低于4℃下为浅黄色透明清晰,在4℃左右下为浅黄色模糊,当颜色由浅黄色变无色清晰透明变成模糊略浅黄色时则表明蓄冷材料释冷已完成,操作工人可以直观高效的判断蓄冷材料是否释冷结束。
59.实施例3
60.一种感温变色材料,由二氧化钒粉体和金属氧化物制成,金属氧化物为wo2,二氧化钒粉体与金属氧化物的质量比为38.04:1;其中二氧化钒粉体由偏钒酸铵和乙二醇制成,偏钒酸铵和乙二醇的质量比为1:30。
61.感温变色材料的制备方法,包括以下步骤:
62.s1、将偏钒酸铵与乙二醇以质量比1:30进行混合,然后将混合溶液加热至150℃,并不停搅拌5小时。然后将获得的溶胶状产物在180℃下回流5小时,得到含钒前驱体沉淀乙醇酸氧钒;将含前驱体的混合物放入离心机中,离心,转速在12000rmp,时间为50分钟;再用酒精洗涤离心后得到的下层沉淀5次。将洗涤后的前驱体放入烘箱中,温度设置为90℃,烘干24小时。完全烘干后,取出。将其与放入石英管中,抽真空2.0*10-3
pa;然后使用氢气氧气
火焰,对石英管进行真空密封。将石英管放入马弗炉中,加热至600℃,并保温5小时。然后取出,切割石英管,得到二氧化钒粉体。
63.将vo2和wo2以质量比38.04:1进行混合,然后进行球磨,转速为300rmp,球和样品质量比为30:1,球磨时间5小时。然后将球磨后的粉末装入石英管中,再次抽真空(2.0*10-3
pa),然后使用氢气氧气火焰,对石英管进行真空密封。将石英管放入马弗炉中高温烧结,加热至1000℃,并保温5小时,得到感温变色材料。
64.一种上述的感温变色材料的应用,感温变色材料喷镀于包装蓄冷材料的容器表面。
65.感温变色材料采用蒸镀法镀于包装蓄冷材料的容器表面,具体包括以下步骤:将感温变色材料进行球磨,转速为300rmp,球和感温变色材料质量比为30:1,球磨时间5h,然后进行蒸镀,均匀镀在包装蓄冷材料的容器表面。
66.本实施例的感温变色材料在低于20℃且到-50℃之间为无色透明,在接近20℃下不透明带浅灰色,当颜色由无色透明变为不透明带浅灰色时则表明蓄冷材料释冷已完成,操作工人可以直观高效的判断蓄冷材料是否释冷结束。
67.实施例4
68.一种感温变色材料,由二氧化钒粉体和金属氧化物制成,金属氧化物为ceo2,二氧化钒粉体与金属氧化物的质量比为3.46:1;其中二氧化钒粉体由偏钒酸铵和乙二醇制成,偏钒酸铵和乙二醇的质量比为1:10。
69.感温变色材料的制备方法,包括以下步骤:
70.s1、将偏钒酸铵与乙二醇以质量比1:10进行混合,然后将混合溶液加热至80℃,并不停搅拌3小时。然后将获得的溶胶状产物在120℃下回流1小时,得到含钒前驱体沉淀乙醇酸氧钒;将含前驱体的混合物放入离心机中,离心,转速在5000rmp,时间为10分钟;再用酒精洗涤离心后得到的下层沉淀3-5次。将洗涤后的前驱体放入烘箱中,温度设置为60℃,烘干10小时。完全烘干后,取出。将其与放入石英管中,抽真空2.0*10-5
pa;然后使用氢气氧气火焰,对石英管进行真空密封。将石英管放入马弗炉中,加热至400℃,并保温2小时。然后取出,切割石英管,得到二氧化钒粉体。
71.将vo2和ceo2以质量比3.46:1进行混合,然后进行球磨,转速为200rmp,球和样品质量比为10:1,球磨时间1小时。然后将球磨后的粉末装入石英管中,再次抽真空(2.0*10-5
pa),然后使用氢气氧气火焰,对石英管进行真空密封。将石英管放入马弗炉中高温烧结,加热至800℃,并保温2小时,得到感温变色材料。
72.一种上述的感温变色材料的应用,感温变色材料喷镀于包装蓄冷材料的容器表面。
73.感温变色材料采用磁溅射法镀于包装蓄冷材料的容器表面,具体包括以下步骤:将感温变色材料进行球磨,转速为200rmp,球和感温变色材料质量比为10:1,球磨时间0.5h,然后进行热压,温度为600℃,烧结时长0.5h,形成块体后,进行真空磁溅射均匀镀于包装蓄冷材料的容器表面。
74.本实施例的感温变色材料在低于10℃时为浅黄色透明清晰,在10℃左右下无色模糊,当颜色由浅黄色透明清晰变为无色模糊时则表明蓄冷材料释冷已完成,操作工人可以直观高效的判断蓄冷材料是否释冷结束。
75.实施例5
76.一种感温变色材料,由二氧化钒粉体和金属氧化物制成,金属氧化物为ceo2,二氧化钒粉体与金属氧化物的质量比为20.75:1;其中二氧化钒粉体由偏钒酸铵和乙二醇制成,偏钒酸铵和乙二醇的质量比为1:25。
77.感温变色材料的制备方法,包括以下步骤:
78.s1、将偏钒酸铵与乙二醇以质量比1:25进行混合,然后将混合溶液加热至115℃,并不停搅拌5.5小时。然后将获得的溶胶状产物在150℃下回流3小时,得到含钒前驱体沉淀乙醇酸氧钒;将含前驱体的混合物放入离心机中,离心,转速在8500rmp,时间为30分钟;再用酒精洗涤离心后得到的下层沉淀3次。将洗涤后的前驱体放入烘箱中,温度设置为75℃,烘干17小时。完全烘干后,取出。将其与放入石英管中,抽真空2.0*10-4
pa;然后使用氢气氧气火焰,对石英管进行真空密封。将石英管放入马弗炉中,加热至500℃,并保温3.5小时。然后取出,切割石英管,得到二氧化钒粉体。
79.将vo2和ceo2以质量比20.75:1进行混合,然后进行球磨,转速为250rmp,球和样品质量比为20:1,球磨时间3小时。然后将球磨后的粉末装入石英管中,再次抽真空(2.0*10-4
pa),然后使用氢气氧气火焰,对石英管进行真空密封。将石英管放入马弗炉中高温烧结,加热至900℃,并保温3.5小时,得到感温变色材料。
80.一种上述的感温变色材料的应用,感温变色材料喷镀于包装蓄冷材料的容器表面。
81.感温变色材料采用磁溅射法镀于包装蓄冷材料的容器表面,具体包括以下步骤:将感温变色材料进行球磨,转速为250rmp,球和感温变色材料质量比为20:1,球磨时间0.75h,然后进行sps烧结,温度为700℃,烧结时长1.25h,形成块体后,进行真空磁溅射均匀镀于包装蓄冷材料的容器表面。
82.本实施例的感温变色材料在13℃以下为浅棕色透明清晰,在13℃左右为无色模糊,当颜色由浅棕色透明清晰变为无色模糊时则表明蓄冷材料释冷已完成,操作工人可以直观高效的判断蓄冷材料是否释冷结束。
83.实施例6
84.一种感温变色材料,由二氧化钒粉体和金属氧化物制成,金属氧化物为ceo2,二氧化钒粉体与金属氧化物的质量比为38:1;其中二氧化钒粉体由偏钒酸铵和乙二醇制成,偏钒酸铵和乙二醇的质量比为1:30。
85.感温变色材料的制备方法,包括以下步骤:
86.s1、将偏钒酸铵与乙二醇以质量比1:30进行混合,然后将混合溶液加热至150℃,并不停搅拌5小时。然后将获得的溶胶状产物在180℃下回流5小时,得到含钒前驱体沉淀乙醇酸氧钒;将含前驱体的混合物放入离心机中,离心,转速在12000rmp,时间为50分钟;再用酒精洗涤离心后得到的下层沉淀5次。将洗涤后的前驱体放入烘箱中,温度设置为90℃,烘干24小时。完全烘干后,取出。将其与放入石英管中,抽真空2.0*10-3
pa;然后使用氢气氧气火焰,对石英管进行真空密封。将石英管放入马弗炉中,加热至600℃,并保温5小时。然后取出,切割石英管,得到二氧化钒粉体。
87.将vo2和ceo2以质量比38:1进行混合,然后进行球磨,转速为300rmp,球和样品质量比为30:1,球磨时间5小时。然后将球磨后的粉末装入石英管中,再次抽真空(2.0*10-3
pa),
然后使用氢气氧气火焰,对石英管进行真空密封。将石英管放入马弗炉中高温烧结,加热至1000℃,并保温5小时,得到感温变色材料。
88.一种上述的感温变色材料的应用,感温变色材料喷镀于包装蓄冷材料的容器表面。
89.感温变色材料采用磁溅射法镀于包装蓄冷材料的容器表面,具体包括以下步骤:将感温变色材料进行球磨,转速为300rmp,球和感温变色材料质量比为30:1,球磨时间1h,然后进行sps烧结,温度为800℃,烧结时长2h,形成块体后,进行真空磁溅射均匀镀于包装蓄冷材料的容器表面。
90.本实施例的感温变色材料在14℃下为浅棕色透明清晰,在14℃左右温度下为无色不透明,当颜色由浅棕色透明清晰变为无色不透明时则表明蓄冷材料释冷已完成,操作工人可以直观高效的判断蓄冷材料是否释冷结束。
91.实施例7
92.一种感温变色材料,由二氧化钒粉体和金属氧化物制成,金属氧化物为tio2,二氧化钒粉体与金属氧化物的质量比为36.05:1;其中二氧化钒粉体由偏钒酸铵和乙二醇制成,偏钒酸铵和乙二醇的质量比为1:25。
93.感温变色材料的制备方法,包括以下步骤:
94.s1、将偏钒酸铵与乙二醇以质量比1:25进行混合,然后将混合溶液加热至130℃,并不停搅拌5.5小时。然后将获得的溶胶状产物在140℃下回流3小时,得到含钒前驱体沉淀乙醇酸氧钒;将含前驱体的混合物放入离心机中,离心,转速在7500rmp,时间为32分钟;再用酒精洗涤离心后得到的下层沉淀4次。将洗涤后的前驱体放入烘箱中,温度设置为85℃,烘干20小时。完全烘干后,取出。将其与放入石英管中,抽真空2.0*10-3
pa;然后使用氢气氧气火焰,对石英管进行真空密封。将石英管放入马弗炉中,加热至550℃,并保温3.5小时。然后取出,切割石英管,得到二氧化钒粉体。
95.将vo2和tio2以质量比36.05:1进行混合,然后进行球磨,转速为300rmp,球和样品质量比为25:1,球磨时间2.5小时。然后将球磨后的粉末装入石英管中,再次抽真空(2.0*10-3
pa),然后使用氢气氧气火焰,对石英管进行真空密封。将石英管放入马弗炉中高温烧结,加热至900℃,并保温3.5小时,得到感温变色材料。
96.一种上述的感温变色材料的应用,感温变色材料喷镀于包装蓄冷材料的容器表面。
97.感温变色材料采用磁溅射法镀于包装蓄冷材料的容器表面,具体包括以下步骤:将感温变色材料进行球磨,转速为300rmp,球和感温变色材料质量比为25:1,球磨时间2.5h,然后进行sps烧结,温度为800℃,烧结时长2h,形成块体后,进行真空磁溅射均匀镀于包装蓄冷材料的容器表面。
98.本实施例的感温变色材料在8℃下为浅灰色透明清晰,在8℃足有温度下为无色透明,当颜色由浅灰色透明清晰变为浅灰色不透明时则表明蓄冷材料释冷已完成,操作工人可以直观高效的判断蓄冷材料是否释冷结束。
99.本实施例中,金属氧化物可以由mno2替代,制成的感温变色材料在8℃下为浅灰色透明清晰,在8℃足有温度下为浅灰色不透明,当颜色由浅灰色透明清晰变为浅灰色不透明时则表明蓄冷材料释冷已完成,操作工人可以直观高效的判断蓄冷材料是否释冷结束。
100.对比例1
101.本对比例与实施例1的区别在于:本对比例未添加金属氧化物,其他组分、配比、制备方法均与实施例1相同。
102.得到的对比例的材料感温变色温度为68℃左右,温度过高,故而其不可应用于医疗冷凝运输上。同样,根据实施例2-7的原料,同样只是未添加金属氧化物,其他组分、配比、制备方法相同,制得的材料感温变色温度为60-70℃之间,温度过高,故而其不可应用于医疗冷凝运输上。
103.由对比例1与实施例1可知,通过掺杂金属氧化物后的vo2可改变相变温度,改变相变材料的晶型,改变折光率、透光率,使得可在温度为-50~20℃下感温变色。
104.可以理解的,以上实施例仅表达了本发明的优选实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制;应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,可以对上述技术特点进行自由组合,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围;因此,凡跟本发明权利要求范围所做的等同变换与修饰,均应属于本发明权利要求的涵盖范围。
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