什么是相變材料？

2024.11.20 11:46:58 Clicks

相變材料 (PCM) 是一種創(chuàng)新物質(zhì)。此類 PCM 能夠在熔化和凝固等相變過程中儲存和釋放熱能。這種特性使它們在熱能儲存方面非常有效。這是因?yàn)樗鼈兛梢酝ㄟ^吸收多余的熱量并在需要時(shí)釋放熱量來保持穩(wěn)定的溫度。PCM 在熱管理中起著關(guān)鍵作用。這些作用主要在電動(dòng)汽車和儲能系統(tǒng)等應(yīng)用中。因?yàn)檫@些行業(yè)中的溫度調(diào)節(jié)對性能和安全性至關(guān)重要。

相變材料

相變材料如何儲存和釋放能量？

相變材料（PCM）是一種在相變過程中儲存和釋放大量熱量的材料。常見的相變過程是熔化和凝固。這個(gè)過程類似于冰塊融化，從周圍吸收大量熱量，同時(shí)溫度保持不變。PCB 利用此原理保持穩(wěn)定的溫度環(huán)境。因此，它非常適合建筑以及電子等領(lǐng)域。

在建筑材料中，PCM 可以集成到墻壁和屋頂中。這種材料可以在白天儲存熱量，在晚上釋放熱量，從而減少人工加熱或冷卻的需要。這不僅可以優(yōu)化能源消耗，還可以提高居民的熱舒適度。對于電子設(shè)備，尤其是那些容易過熱的設(shè)備，PCM 可以充當(dāng)熱緩沖器。它們吸收運(yùn)行過程中產(chǎn)生的多余熱量，并在設(shè)備冷卻時(shí)釋放熱量。這有效地防止了設(shè)備的損壞并延長了設(shè)備的使用壽命。

PCM（相變材料）可有效管理隨時(shí)間變化的熱量。它們可以延遲儲存能量的釋放，這在需要長時(shí)間保持穩(wěn)定溫度時(shí)非常有用。這種特性在太陽能儲熱系統(tǒng)和溫控運(yùn)輸集裝箱等應(yīng)用中非常有用。

相變材料的類型：有機(jī)、無機(jī)和共晶相變材料

相變材料 (PCM) 可分為有機(jī)、無機(jī)和共晶類型。每種 PCM 都有不同的特性。讓我們看看以下區(qū)別：

石蠟和脂肪酸等有機(jī) PCM 因其化學(xué)穩(wěn)定性和廣泛的熔點(diǎn)范圍而廣受歡迎。它們無毒、無腐蝕性，熔化潛熱高。這些特性使它們適用于提高建筑能效和改善熱舒適度等應(yīng)用。然而，它們的導(dǎo)熱性較低。這可以通過添加導(dǎo)電填料或用熱性能更好的材料封裝來解決。

無機(jī) PCM（如鹽水合物和金屬合金）具有高導(dǎo)熱性，可以儲存大量熱量。它們在高溫應(yīng)用中效果很好，因?yàn)樗鼈儾灰兹?，傳熱性能?yōu)異。這允許快速儲存和釋放能量。然而，它們可能面臨相分離和過冷等挑戰(zhàn)。添加成核劑和增稠劑有助于解決這些問題。

共晶 PCM 是不同材料的混合物，其熔點(diǎn)可根據(jù)具體應(yīng)用進(jìn)行調(diào)整。它們結(jié)合了各個(gè)成分的特性，以實(shí)現(xiàn)高能量存儲和穩(wěn)定相變之間的平衡。例如，脂肪酸共晶通常比單個(gè)成分表現(xiàn)更好。然而，它們可能更昂貴，并且總潛熱容量可能較低。

利用熱界面材料 (TIM) 提高 PCM 效率

熱界面材料 (TIM)對于提高相變材料 (PCM) 的熱性能至關(guān)重要。熱界面材料 (TIM) 是專門設(shè)計(jì)的材料，用于填充加熱元件和冷卻系統(tǒng)之間的小間隙。這提高了熱傳遞效率。當(dāng) PCM 用于熱能存儲和溫度控制時(shí)，TIM 尤其重要。

在拜高高材，我們開發(fā)先進(jìn)的 TIM，可顯著提高 PCM 的性能。我們的 TIM 具有高導(dǎo)熱性，并且足夠靈活，可以適應(yīng)不同的表面形狀。這種靈活性可確保熱源和 PCM 之間的最佳接觸，這對于高效傳熱至關(guān)重要。然后，PCM 在相變過程中將該能量存儲為潛熱。

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