Материалите за промяна на фазата (PCM) са специален тип вещество, което може да абсорбира или освободи голямо количество топлинна енергия при определена температура, като същевременно се подлага на промени във физическото състояние, например от твърдо до течно или обратно. Това свойство прави материалите за промяна на фазата имат важна стойност на приложението в полетата за контрол на температурата, съхранение на енергия и термично управление. По -долу е подробен анализ на материалите за промяна на фазата:
физическо свойство
Основната характеристика на материалите за промяна на фазата е способността да се абсорбира или освобождава голямо количество латентна топлина при фиксирана температура (температура на промяна на фазата). В процеса на абсорбция на топлина материалите се променят от една фаза в друга, например от твърда до течност (топене). По време на екзотермичния процес материалът се променя от течност в твърдо вещество (втвърдяване). Този процес на фазов преход обикновено се осъществява в много тесен температурен диапазон, което позволява материалите за промяна на фазата да имат добра топлинна стабилност при почти постоянни температури.
Основни типове
Материалите за промяна на фазата могат да бъдат класифицирани в следните категории въз основа на техните химични свойства и полета за приложение:
1. Органични PCM: включително парафин и мастни киселини. Тези материали имат добра химическа стабилност, повторна употреба и подходящ диапазон от температури на фазовия преход.
2. Неорганични PCM: включително физиологични разтвори и метални съединения. Тяхната термична проводимост обикновено е по -добра от органичните PCM, но те могат да бъдат изправени пред проблеми с разделянето и корозията.
3. PCMS базирани на биологични средства: Това е нововъзникващ тип PCM, които произхождат от естествени биоматериали и имат екологични и устойчиви характеристики.
Площ на кандидатстване
Материалите за промяна на фазата се използват широко в множество полета, включително главно:
1. Изграждане на енергийна ефективност: Чрез интегриране на PCM в строителни материали като стени, подове или тавани, температурата на закрито може да бъде ефективно регулирана, намалявайки потреблението на енергия за климатизация и отопление.
2. Съхранение на топлинната енергия: PCMS може да абсорбира топлината при високи температури и да освободи топлина при ниски температури, като спомага за балансиране на търсенето и предлагането на енергия, особено при използването на възобновяема енергия като слънчева и вятърна енергия.
3. Термично управление на електронни продукти: Използването на PCM в електронни устройства може да помогне за управление на топлината, генерирана по време на работа, подобряване на ефективността и удължаване на живота на устройството.
4. Транспортиране и опаковане: Използването на PCM в храните и фармацевтичния транспорт може да поддържа продукти при подходящи температурни условия и да гарантира качеството на продукта.
Технически предизвикателства
Въпреки значителните предимства на материалите за промяна на фазата, те все още са изправени пред някои технически предизвикателства в практическите приложения, като продължителност на живота, термична стабилност и необходимостта от технологии за опаковане и интеграция. Тези предизвикателства трябва да бъдат преодолени чрез напредъка в науката за материалите и инженерните технологии.
Материалите за промяна на фазата са дългоочаквани в областта на зелената енергия и устойчивата технология поради техните уникални термични показатели и широки перспективи за приложение.
Време за публикация: 20-2024 юни