Materiály fázové změny (PCMS) lze rozdělit do několika kategorií na základě jejich chemického složení a charakteristik změny fáze, z nichž každá má specifické aplikace a omezení. Tyto materiály zahrnují hlavně organické PCM, anorganické PCM, biologické PCM a kompozitní PCM. Níže je podrobný úvod do charakteristik každého typu materiálu změny fázové změny:
1. Materiály změny organické fáze
Materiály změny organické fáze zahrnují hlavně dva typy: parafin a mastné kyseliny.
-Parafín:
-Features: Vysoká chemická stabilita, dobrá opakovatelnost a snadné nastavení bodu tání změnou délky molekulárních řetězců.
-Disadvantage: Tepelná vodivost je nízká a může být nutné přidat tepelné vodivé materiály ke zlepšení rychlosti tepelné odezvy.
-Matební kyseliny:
-Features: Má vyšší latentní teplo než parafin a široké pokrytí bodu tání, vhodné pro různé požadavky na teplotu.
-Disadvanty: Některé mastné kyseliny mohou podléhat separaci fáze a jsou dražší než parafin.
2. Materiály změny anorganické fáze
Mezi materiály pro změnu anorganické fáze patří roztoky solných roztoků a kovové soli.
-Salt Water roztok:
-Features: Dobrá tepelná stabilita, vysoké latentní teplo a nízké náklady.
-Disadvanty: Během zmrazení může dojít k delaminaci a je to korozivní a vyžaduje kontejnerové materiály.
-Metální soli:
-Features: vysoká fázová teplota přechodu, vhodná pro skladování tepelné energie s vysokou teplotou.
-DisadvantAges: Existují také problémy s korozí a může dojít k degradaci výkonu v důsledku opakovaného tání a tuhnutí.
3. Materiály změny fáze biobased
Materiály pro změnu fáze biobased jsou PCM extrahované z přírody nebo syntetizované biotechnologií.
-Features:
-Environmentamentně přátelské, biologicky rozložitelné, bez škodlivých látek, uspokojování potřeb udržitelného rozvoje.
-Může být extrahováno z rostlinných nebo zvířecích surovin, jako je rostlinný olej a tuk zvířat.
-DisadvantAges:
-Mohou existovat problémy s vysokými náklady a omezeními zdroje.
-Tepelná stabilita a tepelná vodivost jsou nižší než tradiční PCM a mohou vyžadovat modifikaci nebo podporu kompozitního materiálu.
4. Materiály kompozitní fázové změny
Materiály kompozitní fáze kombinují PCM s jinými materiály (jako jsou tepelné vodivé materiály, podpůrné materiály atd.) Pro zlepšení určitých vlastností stávajících PCM.
-Features:
-Kombinací s vysokou tepelnou vodivostí lze výrazně zlepšit rychlost tepelné odezvy a tepelnou stabilitou.
-Customizace může být provedena tak, aby splňovala specifické požadavky na aplikaci, jako je zvýšení mechanické pevnosti nebo zlepšení tepelné stability.
-DisadvantAges:
-Proces přípravy může být složitý a nákladný.
-Je vyžadováno přesné techniky přizpůsobení a zpracování materiálu.
Každý z těchto materiálů s fázovou změnou má své jedinečné výhody a scénáře aplikací. Výběr příslušného typu PCM obvykle závisí na požadavcích na teplotu specifických aplikací, rozpočtu na náklady, úvahách o dopadu na životní prostředí a očekávané životnosti. S prohloubení výzkumu a vývojem technologie, vývoj materiálů fázové změny
Očekává se, že rozsah aplikací se dále rozšíří, zejména při řízení energie a řízení teploty.
Čas příspěvku: 20.-20.2024