Materiály s fázovou změnou (PCM) lze rozdělit do několika kategorií na základě jejich chemického složení a charakteristik fázových změn, z nichž každá má specifické aplikační výhody a omezení.Tyto materiály zahrnují hlavně organické PCM, anorganické PCM, bio PCM a kompozitní PCM.Níže je podrobný úvod k charakteristikám každého typu materiálu s fázovou změnou:
1. Organické materiály s fázovou změnou
Organické materiály se změnou fáze zahrnují hlavně dva typy: parafin a mastné kyseliny.
-Parafín:
-Vlastnosti: Vysoká chemická stabilita, dobrá opětovná použitelnost a snadné nastavení bodu tání změnou délky molekulárních řetězců.
-Nevýhoda: Tepelná vodivost je nízká a může být nutné přidat tepelně vodivé materiály pro zlepšení rychlosti tepelné odezvy.
-Mastné kyseliny:
-Vlastnosti: Má vyšší latentní teplo než parafín a široké pokrytí bodu tání, vhodné pro různé teplotní požadavky.
-Nevýhody: Některé mastné kyseliny mohou projít fázovou separací a jsou dražší než parafín.
2. Anorganické materiály s fázovou změnou
Anorganické materiály se změnou fáze zahrnují solné roztoky a soli kovů.
- roztok slané vody:
-Vlastnosti: Dobrá tepelná stabilita, vysoké latentní teplo a nízké náklady.
-Nevýhody: Během zmrazování může dojít k delaminaci a je korozivní, což vyžaduje obalové materiály.
- kovové soli:
-Vlastnosti: Vysoká teplota fázového přechodu, vhodná pro vysokoteplotní skladování tepelné energie.
-Nevýhody: Existují také problémy s korozí a může dojít ke snížení výkonu v důsledku opakovaného tavení a tuhnutí.
3. Biologické materiály s fázovou změnou
Biologické materiály s fázovou změnou jsou PCM extrahované z přírody nebo syntetizované biotechnologií.
-Funkce:
-Šetrné k životnímu prostředí, biologicky odbouratelné, bez škodlivých látek, splňující potřeby udržitelného rozvoje.
-Lze extrahovat z rostlinných nebo živočišných surovin, jako je rostlinný olej a živočišný tuk.
- Nevýhody:
-Mohou nastat problémy s vysokými náklady a omezenými zdroji.
-Tepelná stabilita a tepelná vodivost jsou nižší než u tradičních PCM a mohou vyžadovat úpravu nebo podporu kompozitního materiálu.
4. Kompozitní materiály s fázovou změnou
Kompozitní materiály s fázovou změnou kombinují PCM s jinými materiály (jako jsou tepelně vodivé materiály, podpůrné materiály atd.), aby se zlepšily určité vlastnosti stávajících PCM.
-Funkce:
-Kombinací s materiály s vysokou tepelnou vodivostí lze výrazně zlepšit rychlost tepelné odezvy a tepelnou stabilitu.
-Přizpůsobení lze provést tak, aby splňovalo specifické požadavky aplikace, jako je zvýšení mechanické pevnosti nebo zlepšení tepelné stability.
- Nevýhody:
- Proces přípravy může být složitý a nákladný.
-Vyžaduje se přesné sladění materiálů a techniky zpracování.
Každý z těchto materiálů s fázovou změnou má své jedinečné výhody a aplikační scénáře.Výběr vhodného typu PCM obvykle závisí na požadavcích konkrétní aplikace na teplotu, rozpočtu nákladů, zvážení dopadu na životní prostředí a očekávané životnosti.S prohlubováním výzkumu a rozvojem technologií vývoj materiálů s fázovou změnou
Očekává se, že rozsah aplikací se bude dále rozšiřovat, zejména v oblasti skladování energie a řízení teploty.
Čas odeslání: 20. června 2024