Els materials de canvi de fase (PCM) es poden dividir en diverses categories segons la seva composició química i les característiques de canvi de fase, cadascuna amb avantatges i limitacions d'aplicació específiques.Aquests materials inclouen principalment PCM orgànics, PCM inorgànics, PCM de base bio i PCM compostos.A continuació es mostra una introducció detallada a les característiques de cada tipus de material de canvi de fase:
1. Materials orgànics de canvi de fase
Els materials de canvi de fase orgànic inclouen principalment dos tipus: parafina i àcids grassos.
-Parafina:
-Característiques: alta estabilitat química, bona reutilització i fàcil ajust del punt de fusió canviant la longitud de les cadenes moleculars.
-Inconvenient: la conductivitat tèrmica és baixa i pot ser necessari afegir materials conductors tèrmics per millorar la velocitat de resposta tèrmica.
-Àcids grassos:
-Característiques: Té una calor latent superior a la de la parafina i una àmplia cobertura del punt de fusió, apta per a diferents requisits de temperatura.
-Inconvenients: alguns àcids grassos poden experimentar una separació de fases i són més cars que la parafina.
2. Materials inorgànics de canvi de fase
Els materials de canvi de fase inorgànics inclouen solucions salines i sals metàl·liques.
- Solució d'aigua salada:
-Característiques: Bona estabilitat tèrmica, alta calor latent i baix cost.
-Inconvenients: Durant la congelació, pot produir-se delaminació i és corrosiu, requerint materials envasos.
- Sals metàl·liques:
-Característiques: alta temperatura de transició de fase, adequada per a l'emmagatzematge d'energia tèrmica a alta temperatura.
-Inconvenients: també hi ha problemes de corrosió i es pot produir una degradació del rendiment a causa de la fusió i solidificació repetides.
3. Materials de canvi de fase de base biològica
Els materials de canvi de fase de base biològica són PCM extrets de la natura o sintetitzats mitjançant la biotecnologia.
-Característiques:
-Respetuosa amb el medi ambient, biodegradable, lliure de substàncies nocives, satisfent les necessitats del desenvolupament sostenible.
-Es pot extreure de matèries primeres vegetals o animals, com oli vegetal i greix animal.
-Desavantatges:
-Pot haver-hi problemes amb costos elevats i limitacions de font.
-L'estabilitat tèrmica i la conductivitat tèrmica són inferiors als PCM tradicionals, i poden requerir modificacions o suport de material compost.
4. Materials compostos de canvi de fase
Els materials compostos de canvi de fase combinen PCM amb altres materials (com ara materials conductors tèrmics, materials de suport, etc.) per millorar determinades propietats dels PCM existents.
-Característiques:
-En combinar-se amb materials d'alta conductivitat tèrmica, la velocitat de resposta tèrmica i l'estabilitat tèrmica es poden millorar significativament.
-Es pot personalitzar per satisfer requisits específics d'aplicació, com ara millorar la resistència mecànica o millorar l'estabilitat tèrmica.
-Desavantatges:
-El procés de preparació pot ser complex i costós.
- Es requereixen tècniques de processament i combinació de materials precises.
Aquests materials de canvi de fase tenen cadascun els seus avantatges i escenaris d'aplicació únics.La selecció del tipus de PCM adequat normalment depèn dels requisits de temperatura de l'aplicació específica, el pressupost de costos, les consideracions d'impacte ambiental i la vida útil esperada.Amb l'aprofundiment de la investigació i el desenvolupament de la tecnologia, el desenvolupament de materials de canvi de fase
S'espera que l'àmbit d'aplicació s'ampliï encara més, especialment en l'emmagatzematge d'energia i la gestió de la temperatura.
Hora de publicació: 20-jun-2024