Материалите за промяна на фазата (PCM) могат да бъдат разделени на няколко категории въз основа на техния химичен състав и характеристики за промяна на фазата, всяка със специфични предимства и ограничения на приложението.Тези материали включват главно органични PCM, неорганични PCM, биологични PCM и композитни PCM.По-долу е подробно въведение в характеристиките на всеки тип материал за промяна на фазата:
1. Материали с органична фазова промяна
Материалите за органична фазова промяна включват главно два вида: парафин и мастни киселини.
- Парафин:
-Характеристики: Висока химическа стабилност, добра повторна употреба и лесно регулиране на точката на топене чрез промяна на дължината на молекулните вериги.
-Недостатък: Топлопроводимостта е ниска и може да е необходимо да се добавят топлопроводими материали, за да се подобри скоростта на топлинна реакция.
-Мастни киселини:
-Характеристики: Има по-висока латентна топлина от парафина и широко покритие на точката на топене, подходящо за различни температурни изисквания.
-Недостатъци: Някои мастни киселини могат да претърпят фазово разделяне и са по-скъпи от парафина.
2. Неорганични фазово променящи се материали
Неорганичните материали за промяна на фазата включват солеви разтвори и метални соли.
- Разтвор на солена вода:
-Характеристики: Добра термична стабилност, висока латентна топлина и ниска цена.
-Недостатъци: По време на замразяване може да възникне разслояване и е корозивен, което изисква материали за контейнери.
- Метални соли:
-Характеристики: Висока температура на фазов преход, подходяща за съхранение на топлинна енергия при висока температура.
-Недостатъци: Има също проблеми с корозията и може да възникне влошаване на производителността поради многократно топене и втвърдяване.
3. Материали с фазова промяна на биологична основа
Материалите за фазова промяна на биологична основа са PCM, извлечени от природата или синтезирани чрез биотехнология.
-Характеристика:
-Екологично чист, биоразградим, без вредни вещества, отговарящ на нуждите на устойчивото развитие.
-Може да се извлича от растителни или животински суровини, като растително масло и животинска мазнина.
-Недостатъци:
-Възможно е да има проблеми с високи разходи и ограничения на източниците.
-Термичната стабилност и топлопроводимостта са по-ниски от традиционните PCM и може да изискват модификация или поддръжка от композитен материал.
4. Композитни фазово променящи се материали
Композитните материали с фазова промяна комбинират PCM с други материали (като топлопроводими материали, поддържащи материали и т.н.), за да подобрят някои свойства на съществуващите PCM.
-Характеристика:
-Чрез комбиниране с материали с висока топлопроводимост, скоростта на топлинна реакция и термичната стабилност могат да бъдат значително подобрени.
-Може да се направи персонализиране, за да се отговори на специфични изисквания за приложение, като например подобряване на механичната якост или подобряване на термичната стабилност.
-Недостатъци:
- Процесът на подготовка може да бъде сложен и скъп.
-Необходими са точно съвпадение на материалите и техники за обработка.
Всеки от тези материали с фазова промяна има своите уникални предимства и сценарии за приложение.Изборът на подходящия тип PCM обикновено зависи от температурните изисквания на конкретното приложение, разходния бюджет, съображенията за въздействие върху околната среда и очаквания експлоатационен живот.Със задълбочаването на изследванията и развитието на технологиите, развитието на материалите за фазова промяна
Очаква се обхватът на приложението да се разшири допълнително, особено при съхранение на енергия и управление на температурата.
Време на публикуване: 20 юни 2024 г