Materiály s fázovou zmenou (PCM) možno rozdeliť do niekoľkých kategórií na základe ich chemického zloženia a charakteristík fázovej zmeny, pričom každá má špecifické aplikačné výhody a obmedzenia.Tieto materiály zahŕňajú hlavne organické PCM, anorganické PCM, bio PCM a kompozitné PCM.Nižšie je uvedený podrobný úvod do charakteristík každého typu materiálu s fázovou zmenou:
1. Materiály s organickou fázovou zmenou
Organické materiály s fázovou zmenou zahŕňajú hlavne dva typy: parafín a mastné kyseliny.
- parafín:
-Vlastnosti: Vysoká chemická stabilita, dobrá opakovaná použiteľnosť a jednoduché nastavenie teploty topenia zmenou dĺžky molekulárnych reťazcov.
-Nevýhoda: Tepelná vodivosť je nízka a môže byť potrebné pridať tepelne vodivé materiály na zlepšenie rýchlosti tepelnej odozvy.
-Mastné kyseliny:
-Vlastnosti: Má vyššie latentné teplo ako parafín a široké pokrytie bodu topenia, vhodné pre rôzne teplotné požiadavky.
-Nevýhody: Niektoré mastné kyseliny môžu prejsť fázovou separáciou a sú drahšie ako parafín.
2. Anorganické materiály s fázovou zmenou
Anorganické materiály s fázovou zmenou zahŕňajú soľné roztoky a soli kovov.
- roztok slanej vody:
-Vlastnosti: Dobrá tepelná stabilita, vysoké latentné teplo a nízke náklady.
-Nevýhody: Počas zmrazovania môže dôjsť k delaminácii a je žieravý, čo si vyžaduje obalové materiály.
- kovové soli:
-Vlastnosti: Vysoká teplota fázového prechodu, vhodná na skladovanie tepelnej energie pri vysokej teplote.
-Nevýhody: Existujú aj problémy s koróziou a môže dôjsť k zníženiu výkonu v dôsledku opakovaného tavenia a tuhnutia.
3. Materiály s fázovou zmenou na biologickej báze
Materiály s fázovou zmenou na biologickej báze sú PCM extrahované z prírody alebo syntetizované biotechnológiou.
-Vlastnosti:
-Šetrné k životnému prostrediu, biologicky odbúrateľné, bez škodlivých látok, spĺňajúce potreby trvalo udržateľného rozvoja.
-Môže byť extrahovaný z rastlinných alebo živočíšnych surovín, ako je rastlinný olej a živočíšny tuk.
- Nevýhody:
- Môžu sa vyskytnúť problémy s vysokými nákladmi a obmedzenými zdrojmi.
-Tepelná stabilita a tepelná vodivosť sú nižšie ako tradičné PCM a môžu vyžadovať úpravu alebo podporu kompozitného materiálu.
4. Kompozitné materiály s fázovou zmenou
Kompozitné materiály s fázovou zmenou kombinujú PCM s inými materiálmi (ako sú tepelne vodivé materiály, podporné materiály atď.), aby sa zlepšili určité vlastnosti existujúcich PCM.
-Vlastnosti:
- Kombináciou s materiálmi s vysokou tepelnou vodivosťou je možné výrazne zlepšiť rýchlosť tepelnej odozvy a tepelnú stabilitu.
- Prispôsobenie môže byť vykonané tak, aby vyhovovalo špecifickým požiadavkám aplikácie, ako je zvýšenie mechanickej pevnosti alebo zlepšenie tepelnej stability.
- Nevýhody:
- Proces prípravy môže byť zložitý a nákladný.
- Vyžaduje sa presné zladenie materiálov a techniky spracovania.
Každý z týchto materiálov s fázovou zmenou má svoje jedinečné výhody a aplikačné scenáre.Výber vhodného typu PCM zvyčajne závisí od požiadaviek konkrétnej aplikácie na teplotu, nákladového rozpočtu, zváženia vplyvu na životné prostredie a očakávanej životnosti.S prehlbovaním výskumu a vývojom technológií vývoj materiálov s fázovou zmenou
Očakáva sa, že rozsah aplikácií sa bude ďalej rozširovať, najmä v oblasti skladovania energie a riadenia teploty.
Čas odoslania: 20. júna 2024