Fāzes maiņas materiālus (PCM) var iedalīt vairākās kategorijās, pamatojoties uz to ķīmisko sastāvu un fāzes maiņas īpašībām, un katrai no tām ir īpašas lietošanas priekšrocības un ierobežojumi.Šie materiāli galvenokārt ietver organiskos PCM, neorganiskos PCM, bioloģiskos PCM un saliktos PCM.Tālāk ir sniegts detalizēts ievads par katra veida fāzes maiņas materiāla īpašībām:
1. Organiskās fāzes maiņas materiāli
Organiskās fāzes maiņas materiāli galvenokārt ietver divu veidu: parafīnu un taukskābes.
-Parafīns:
-Iezīmes: augsta ķīmiskā stabilitāte, laba atkārtota izmantošana un viegla kušanas temperatūras regulēšana, mainot molekulāro ķēžu garumu.
-Trūkums: siltumvadītspēja ir zema, un var būt nepieciešams pievienot siltumvadošus materiālus, lai uzlabotu siltuma reakcijas ātrumu.
-Taukskābes:
-Iezīmes: Tam ir augstāks latentais siltums nekā parafīnam un plašs kušanas punkta pārklājums, kas piemērots dažādām temperatūras prasībām.
-Trūkumi: Dažas taukskābes var tikt pakļautas fāzu atdalīšanai un ir dārgākas nekā parafīns.
2. Neorganiskie fāzes maiņas materiāli
Neorganiskie fāzes maiņas materiāli ietver sāls šķīdumus un metālu sāļus.
- Sālsūdens šķīdums:
-Iezīmes: laba termiskā stabilitāte, augsts latentais siltums un zemas izmaksas.
-Trūkumi: sasalšanas laikā var rasties atslāņošanās, un tas ir kodīgs, tāpēc nepieciešami konteineru materiāli.
- metālu sāļi:
-Iezīmes: augsta fāzes pārejas temperatūra, piemērota augstas temperatūras siltumenerģijas uzglabāšanai.
-Trūkumi: pastāv arī korozijas problēmas, un atkārtotas kušanas un sacietēšanas dēļ var pasliktināties veiktspēja.
3. Biobāzēti fāzes maiņas materiāli
Bioloģiskie fāzes maiņas materiāli ir PCM, kas iegūti no dabas vai sintezēti, izmantojot biotehnoloģiju.
-Iespējas:
-Videi draudzīgs, bioloģiski noārdāms, bez kaitīgām vielām, atbilst ilgtspējīgas attīstības vajadzībām.
-To var iegūt no augu vai dzīvnieku izejvielām, piemēram, augu eļļas un dzīvnieku taukiem.
-Trūkumi:
- Var rasties problēmas ar augstām izmaksām un avotu ierobežojumiem.
-Siltuma stabilitāte un siltumvadītspēja ir zemākas nekā tradicionālajiem PCM, un var būt nepieciešama modifikācija vai kompozītmateriālu atbalsts.
4. Kompozītmateriāli fāzes maiņai
Saliktie fāzes maiņas materiāli apvieno PCM ar citiem materiāliem (piemēram, siltumvadošiem materiāliem, atbalsta materiāliem utt.), lai uzlabotu noteiktas esošo PCM īpašības.
-Iespējas:
- Kombinējot ar augstas siltumvadītspējas materiāliem, var ievērojami uzlabot termiskās reakcijas ātrumu un termisko stabilitāti.
-Pielāgošanu var veikt, lai atbilstu īpašām pielietojuma prasībām, piemēram, uzlabojot mehānisko izturību vai uzlabojot termisko stabilitāti.
-Trūkumi:
- Sagatavošanas process var būt sarežģīts un dārgs.
-Nepieciešama precīza materiālu saskaņošanas un apstrādes tehnika.
Katram no šiem fāzes maiņas materiāliem ir savas unikālas priekšrocības un pielietojuma scenāriji.Atbilstošā PCM veida izvēle parasti ir atkarīga no konkrētā lietojumprogrammas temperatūras prasībām, izmaksu budžeta, ietekmes uz vidi apsvērumiem un paredzamā kalpošanas laika.Līdz ar pētījumu padziļināšanu un tehnoloģiju attīstību, fāzes maiņas materiālu attīstība
Paredzams, ka lietojuma joma turpinās paplašināties, jo īpaši enerģijas uzglabāšanas un temperatūras pārvaldības jomā.
Izlikšanas laiks: 20.06.2024