Materialele cu schimbare de fază (PCM) pot fi împărțite în mai multe categorii în funcție de compoziția lor chimică și caracteristicile schimbării de fază, fiecare cu avantaje și limitări specifice aplicației.Aceste materiale includ în principal PCM-uri organice, PCM-uri anorganice, PCM-uri pe bază de bio și PCM-uri compozite.Mai jos este o introducere detaliată a caracteristicilor fiecărui tip de material cu schimbare de fază:
1. Materiale cu schimbare de fază organică
Materialele cu schimbare de fază organică includ în principal două tipuri: parafină și acizi grași.
-Parafină:
- Caracteristici: Stabilitate chimică ridicată, reutilizabilitate bună și ajustare ușoară a punctului de topire prin modificarea lungimii lanțurilor moleculare.
- Dezavantaj: Conductivitatea termică este scăzută și poate fi necesar să adăugați materiale termoconductoare pentru a îmbunătăți viteza de răspuns termic.
-Acizi grași:
-Caracteristici: Are o căldură latentă mai mare decât parafina și o acoperire largă a punctului de topire, potrivit pentru diferite cerințe de temperatură.
-Dezavantaje: Unii acizi grași pot suferi separarea fazelor și sunt mai scumpi decât parafina.
2. Materiale anorganice cu schimbare de fază
Materialele anorganice cu schimbare de fază includ soluții saline și săruri metalice.
- Solutie de apa sarata:
- Caracteristici: Stabilitate termică bună, căldură latentă ridicată și cost redus.
-Dezavantaje: În timpul înghețului, poate apărea delaminare și este coroziv, necesitând materiale recipiente.
- Saruri metalice:
- Caracteristici: Temperatură ridicată de tranziție de fază, potrivită pentru stocarea energiei termice la temperaturi înalte.
-Dezavantaje: Există, de asemenea, probleme de coroziune și poate apărea degradarea performanței din cauza topirii și solidificării repetate.
3. Materiale cu schimbare de fază pe bază biologică
Materialele de schimbare de fază pe bază de bio sunt PCM extrase din natură sau sintetizate prin biotehnologie.
-Caracteristici:
- Prietenos cu mediul, biodegradabil, lipsit de substante nocive, satisfacand nevoile dezvoltarii durabile.
- Poate fi extras din materii prime vegetale sau animale, cum ar fi uleiul vegetal și grăsimea animală.
-Dezavantaje:
- Pot exista probleme cu costuri ridicate și limitări ale surselor.
- Stabilitatea termică și conductibilitatea termică sunt mai mici decât PCM-urile tradiționale și pot necesita modificare sau suport de material compozit.
4. Materiale compozite cu schimbare de fază
Materialele compozite cu schimbare de fază combină PCM-urile cu alte materiale (cum ar fi materiale conductoare termice, materiale suport etc.) pentru a îmbunătăți anumite proprietăți ale PCM-urilor existente.
-Caracteristici:
- Prin combinarea cu materiale cu conductivitate termică ridicată, viteza de răspuns termic și stabilitatea termică pot fi îmbunătățite semnificativ.
- Personalizarea poate fi făcută pentru a îndeplini cerințele specifice ale aplicației, cum ar fi creșterea rezistenței mecanice sau îmbunătățirea stabilității termice.
-Dezavantaje:
- Procesul de pregătire poate fi complex și costisitor.
- Sunt necesare tehnici precise de potrivire și prelucrare a materialelor.
Aceste materiale de schimbare de fază au fiecare avantajele lor unice și scenariile de aplicare.Alegerea tipului de PCM adecvat depinde de obicei de cerințele specifice de temperatură ale aplicației, bugetul de cost, considerentele de impact asupra mediului și durata de viață estimată.Odată cu aprofundarea cercetării și dezvoltarea tehnologiei, dezvoltarea materialelor de schimbare de fază
Domeniul de aplicare este de așteptat să se extindă în continuare, în special în stocarea energiei și managementul temperaturii.
Ora postării: 20-jun-2024