Материалы с фазовым переходом (PCM) можно разделить на несколько категорий в зависимости от их химического состава и характеристик фазового перехода, каждая из которых имеет определенные преимущества и ограничения применения.Эти материалы в основном включают органические ПКМ, неорганические ПКМ, ПКМ на биологической основе и композитные ПКМ.Ниже приводится подробное описание характеристик каждого типа материала с фазовым переходом:
1. Органические материалы с фазовым переходом.
Органические материалы с фазовым переходом в основном включают два типа: парафин и жирные кислоты.
-Парафин:
-Особенности: высокая химическая стабильность, хорошая возможность повторного использования и легкая регулировка температуры плавления путем изменения длины молекулярных цепей.
-Недостаток: теплопроводность низкая, и может потребоваться добавление теплопроводящих материалов для улучшения скорости теплового отклика.
-Жирные кислоты:
-Особенности: он имеет более высокую скрытую теплоту, чем парафин, и широкий диапазон температур плавления, подходит для различных температурных требований.
-Недостатки: некоторые жирные кислоты могут подвергаться разделению фаз и стоят дороже, чем парафин.
2. Неорганические материалы с фазовым переходом.
Неорганические материалы с фазовым переходом включают солевые растворы и соли металлов.
-Раствор соленой воды:
-Особенности: хорошая термическая стабильность, высокая скрытая теплота и низкая стоимость.
-Недостатки: во время замораживания может произойти расслоение, и он вызывает коррозию, требующую тарных материалов.
-Соли металлов:
-Особенности: Высокая температура фазового перехода, подходит для высокотемпературного хранения тепловой энергии.
-Недостатки: также возникают проблемы с коррозией и ухудшением характеристик из-за многократного плавления и затвердевания.
3. Материалы с фазовым переходом на биологической основе.
Материалы с фазовым переходом на биологической основе представляют собой PCM, извлеченные из природы или синтезированные с помощью биотехнологии.
-Функции:
-Экологически чистый, биоразлагаемый, не содержащий вредных веществ, отвечающий потребностям устойчивого развития.
-Его можно извлечь из растительного или животного сырья, такого как растительное масло и животный жир.
-Недостатки:
-Могут возникнуть проблемы с высокими затратами и ограничениями источников.
-Термическая стабильность и теплопроводность ниже, чем у традиционных PCM, и может потребоваться модификация или поддержка композитного материала.
4. Композитные материалы с фазовым переходом.
Композитные материалы с фазовым переходом объединяют ПКМ с другими материалами (такими как теплопроводящие материалы, материалы-подложки и т. д.) для улучшения определенных свойств существующих ПКМ.
-Функции:
-В сочетании с материалами с высокой теплопроводностью можно значительно улучшить скорость термического реагирования и термическую стабильность.
-Может быть выполнена настройка в соответствии с конкретными требованиями применения, такими как повышение механической прочности или улучшение термической стабильности.
-Недостатки:
-Процесс подготовки может быть сложным и дорогостоящим.
-Требуется точное соответствие материалов и технологий обработки.
Каждый из этих материалов с фазовым переходом имеет свои уникальные преимущества и сценарии применения.Выбор подходящего типа PCM обычно зависит от температурных требований конкретного применения, бюджета затрат, соображений воздействия на окружающую среду и ожидаемого срока службы.С углублением исследований и развитием технологий разработка материалов с фазовым переходом
Ожидается, что сфера применения будет и дальше расширяться, особенно в области хранения энергии и управления температурой.
Время публикации: 20 июня 2024 г.