Faasimuutusmaterjalid (PCM-id) võib nende keemilise koostise ja faasimuutuste omaduste põhjal jagada mitmesse kategooriasse, millest igaühel on spetsiifilised rakenduse eelised ja piirangud.Need materjalid hõlmavad peamiselt orgaanilisi PCM-e, anorgaanilisi PCM-e, biopõhiseid PCM-e ja komposiit-PCM-e.Allpool on üksikasjalik tutvustus igat tüüpi faasimuutusmaterjalide omaduste kohta:
1. Orgaanilised faasimuutusmaterjalid
Orgaanilised faasimuutusmaterjalid hõlmavad peamiselt kahte tüüpi: parafiin ja rasvhapped.
- parafiin:
-Omadused: kõrge keemiline stabiilsus, hea korduvkasutatavus ja sulamistemperatuuri lihtne reguleerimine, muutes molekulaarahelate pikkust.
- Puudus: soojusjuhtivus on madal ja soojusvastuse kiiruse parandamiseks võib osutuda vajalikuks soojusjuhtivate materjalide lisamine.
-Rasvhapped:
-Omadused: sellel on kõrgem varjatud kuumus kui parafiin ja lai sulamistemperatuuri katvus, mis sobib erinevate temperatuurinõuetega.
- Puudused: mõned rasvhapped võivad läbida faaside eraldumise ja on kallimad kui parafiin.
2. Anorgaanilised faasimuutusmaterjalid
Anorgaaniliste faasimuutusmaterjalide hulka kuuluvad soolalahused ja metallisoolad.
- soolase vee lahus:
-Omadused: hea termiline stabiilsus, kõrge varjatud kuumus ja madal hind.
- Puudused: Külmumisel võib tekkida delaminatsioon ja see on söövitav, nõudes konteineri materjale.
- metallisoolad:
-Omadused: kõrge faasisiirdetemperatuur, sobib kõrgel temperatuuril soojusenergia salvestamiseks.
- Puudused: esineb ka korrosiooniprobleeme ja korduva sulamise ja tahkumise tõttu võib jõudlus halveneda.
3. Biopõhised faasimuutusmaterjalid
Biopõhised faasimuutusmaterjalid on loodusest ekstraheeritud või biotehnoloogia abil sünteesitud PCM-id.
-Funktsioonid:
-Keskkonnasõbralik, biolagunev, kahjulike ainete vaba, säästva arengu vajadustele vastav.
-Seda saab ekstraheerida taimsetest või loomsetest toorainetest, nagu taimeõli ja loomne rasv.
- Puudused:
-Probleeme võib olla kõrgete kuludega ja allikapiirangutega.
- Soojusstabiilsus ja soojusjuhtivus on madalamad kui traditsioonilistel PCM-idel ning võivad vajada muutmist või komposiitmaterjalide tuge.
4. Komposiitfaasimuutusmaterjalid
Komposiitfaasimuutusmaterjalid kombineerivad PCM-e teiste materjalidega (nagu soojusjuhtivad materjalid, tugimaterjalid jne), et parandada olemasolevate PCM-ide teatud omadusi.
-Funktsioonid:
- Kombineerides suure soojusjuhtivusega materjalidega, saab soojusvastuse kiirust ja termilist stabiilsust oluliselt parandada.
-Kohandamist saab teha konkreetsete rakendusnõuete täitmiseks, näiteks mehaanilise tugevuse suurendamine või termilise stabiilsuse parandamine.
- Puudused:
- Ettevalmistusprotsess võib olla keeruline ja kulukas.
- Vaja on täpseid materjalide sobitamise ja töötlemise tehnikaid.
Kõigil neil faasimuutusmaterjalidel on oma ainulaadsed eelised ja kasutusstsenaariumid.Sobiva PCM-i tüübi valik sõltub tavaliselt konkreetse rakenduse temperatuurinõuetest, kulueelarvest, keskkonnamõju kaalutlustest ja eeldatavast kasutuseast.Teadustöö süvenedes ja tehnoloogia arengus faasimuutusmaterjalide areng
Eeldatakse, et rakendusala laieneb veelgi, eriti energia salvestamise ja temperatuuri juhtimise valdkonnas.
Postitusaeg: 20. juuni 2024