Vaiheenmuutosmateriaalit (PCM:t) voidaan jakaa useisiin luokkiin niiden kemiallisen koostumuksen ja faasimuutosominaisuuksien perusteella, joista jokaisella on erityisiä käyttöetuja ja rajoituksia.Näitä materiaaleja ovat pääasiassa orgaaniset PCM:t, epäorgaaniset PCM:t, biopohjaiset PCM:t ja komposiitti-PCM:t.Alla on yksityiskohtainen johdatus kunkin tyyppisten vaiheenmuutosmateriaalien ominaisuuksiin:
1. Orgaaniset faasinmuutosmateriaalit
Orgaaniset faasinmuutosmateriaalit sisältävät pääasiassa kahta tyyppiä: parafiinia ja rasvahappoja.
-Parafiini:
-Ominaisuudet: Korkea kemiallinen stabiilisuus, hyvä uudelleenkäytettävyys ja sulamispisteen helppo säätö muuttamalla molekyyliketjujen pituutta.
- Haitta: Lämmönjohtavuus on alhainen, ja saattaa olla tarpeen lisätä lämpöä johtavia materiaaleja lämpövasteen nopeuden parantamiseksi.
-Rasvahapot:
-Ominaisuudet: Sillä on korkeampi piilevä lämpö kuin parafiinilla ja laaja sulamispistepeitto, joka sopii erilaisiin lämpötilavaatimuksiin.
-Haitat: Jotkut rasvahapot voivat erottua faasista ja ovat kalliimpia kuin parafiini.
2. Epäorgaaniset faasinmuutosmateriaalit
Epäorgaanisia faasinmuutosmateriaaleja ovat suolaliuokset ja metallisuolat.
- suolavesiliuos:
-Ominaisuudet: Hyvä lämmönkestävyys, korkea piilevä lämpö ja alhaiset kustannukset.
-Haitat: Jäätymisen aikana saattaa tapahtua delaminoitumista ja se on syövyttävää, vaatien säiliömateriaaleja.
- metallisuolat:
-Ominaisuudet: Korkea faasimuutoslämpötila, sopii korkean lämpötilan lämpöenergian varastointiin.
-Haitat: On myös korroosio-ongelmia ja suorituskyky voi heikentyä toistuvan sulamisen ja jähmettymisen vuoksi.
3. Biopohjaiset faasinmuutosmateriaalit
Biopohjaiset faasinmuutosmateriaalit ovat luonnosta uutettuja tai bioteknologian avulla syntetisoituja PCM:itä.
-Ominaisuudet:
-Ympäristöystävällinen, biohajoava, haitallisia aineita sisältämätön, kestävän kehityksen tarpeita vastaava.
-Se voidaan uuttaa kasvi- tai eläinraaka-aineista, kuten kasviöljystä ja eläinrasvasta.
- Haitat:
- Korkeat kustannukset ja lähderajoitukset voivat aiheuttaa ongelmia.
-Lämmönkestävyys ja lämmönjohtavuus ovat alhaisemmat kuin perinteisissä PCM:issä, ja ne saattavat vaatia muutoksia tai komposiittimateriaalitukea.
4. Komposiittifaasinmuutosmateriaalit
Komposiittifaasimuutosmateriaalit yhdistävät PCM:itä muihin materiaaleihin (kuten lämpöä johtaviin materiaaleihin, tukimateriaaliin jne.) olemassa olevien PCM:iden tiettyjen ominaisuuksien parantamiseksi.
-Ominaisuudet:
-Yhdistämällä korkean lämmönjohtavuuden materiaaleihin lämpövasteen nopeutta ja lämpöstabiilisuutta voidaan parantaa merkittävästi.
-Räätälöinti voidaan tehdä vastaamaan erityisiä sovellusvaatimuksia, kuten mekaanisen lujuuden lisääminen tai lämpöstabiilisuuden parantaminen.
- Haitat:
- Valmisteluprosessi voi olla monimutkainen ja kallis.
-Tarkat materiaalin sovitus- ja käsittelytekniikat vaaditaan.
Näillä vaiheenmuutosmateriaaleilla on jokaisella ainutlaatuiset etunsa ja sovellusskenaarionsa.Sopivan PCM-tyypin valinta riippuu yleensä tietyn sovelluksen lämpötilavaatimuksista, kustannusbudjetista, ympäristövaikutuksista ja odotetusta käyttöiästä.Tutkimuksen syvenemisen ja teknologian kehityksen myötä vaiheenmuutosmateriaalien kehittäminen
Sovellusalueen odotetaan laajenevan edelleen, erityisesti energian varastoinnissa ja lämpötilanhallinnassa.
Postitusaika: 20.6.2024