多孔基体复合相变储能材料的研究与应用

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相变储能材料的研究进展及其在建筑领域的应用

此有效地提高了能源的利用率。同时由于相变储能材料
２相变储能材料的分类
相变储能材料按相变方式可分为固一液、固一气、固～固、液一气相变储能材料四大类［。固一气和液一气２］相变储能材料由于在相变过程中有气体产生，体积变化
无机盐类相变储能材料主要是利用固体状态下不同
晶型的变化进行吸热和放热，通常它们的相变温度较高。适合于高温范围内的储能和控温［。目前，９］主要有层状钙钛矿、ｉ０和ＫＦ等物质。Ｌ４Ｈ２２Ｓ
３相变材料的制备方法
的节能等领域有着广阔的应用前景。另外，其应用于建泛的有石蜡类和脂肪酸类［，将５石蜡类主要是指从石油中提］
表１常用的无机水合盐相变材料
维普资讯
取出来的烷烃，Ｃ如的物性参数。
目前制备相变材料的方法主要有以下几种：
３１基体材料封装相变材料法．
封装相变材料法就是把基体材料按照一定的成形工
多孔或三维网状结构，再把相变材料灌同制备成微胶囊、醇类及无机盐类等。固一固相变储能材料最大的优点是注于其中或把载体基质浸入熔融的相变材料中［。其中１０＿相变过程中不生成液相，相变体积小，对容器要求低。微胶囊化技术包括界面聚合法和原位聚合法：（界面聚且］１）高密度聚乙烯的熔点一般都在１５２ ℃以上，但通常在合法是将两种反应单体分别存在于乳液互不相溶的分散１００ ℃以下就会发生软化，经过辐射交联或化学交联之相和连续相中，而聚合反应是在相界面上发生的。这种制

相变储能材料的研究及应用_张静

相变储能材料的研究及应用张静,丁益民,陈念贻(上海大学化学系熔盐化学研究室,上海 200436)摘要:综述了相变储能材料的研究进展和实际应用。

介绍了相变材料的分类以及各类相变材料的性能、储能机理和优缺点;介绍了一些新型的相变材料,并结合实例探讨了相变材料在太阳能利用、建筑节能等领域的应用;展望了未来相变材料的发展方向和应用前景。

关键词:相变材料;热能储存;温度控制;太阳能中图分类号:TK 02 文献标识码:A 文章编号:1008-858X(2005)03-0052-060 前言相变过程一般是一等温或近似等温过程,相变过程中伴有能量的吸收或释放,这部分能量称为相变潜热,利用相变过程的这一特点开发了许多相变储能材料。

与显热储能材料相比,潜热储能材料不仅能量密度较高,而且所用装置简单、体积小、设计灵活、使用方便且易于管理。

另外,它还有一个很大的优点,即这类材料在相变储能过程中,材料近似恒温,可以以此来控制体系的温度。

利用储能材料储能是提高能源利用效率和保护环境的重要手段之一,可用于解决热能供给与需求失配的矛盾,在能源、航天、军事、农业、建筑、化工、冶金等领域展示出十分广泛和重要的应用前景,储热材料的研究目前已成为世界范围内的研究热点。

相变储能材料的相变形式一般可分为四类:固)))固相变、固)))液相变、液)))气相变和固)))气相变。

由于后两种相变过程中有大量气体,相变物质的体积变化很大,因此,尽管这两类相变过程中的相变潜热很大,但在实际应用中很少被选用。

与此相反,固)))固相变由于体积变化小,对容器要求低(容器密封性、强度无需很高),往往是实际应用中希望采用的相变类型。

有时为了应用需要,几种相变类型可同时采用。

相变储能材料按相变温度的范围分为高温(大于250e )、中温(100~250e )和低温(小于100e )储能材料;按材料的组成成分又可分为无机类、有机类(包括高分子类)及无机)))有机复合相变储能材料。

关于建筑材料相变储能的简析

关于建筑材料相变储能的简析摘要：节能降耗是实现“21 世纪可持续发展战略”的重要措施之一，因此，建筑节能技术开发已引起世界各国的普遍关注。

相变蓄能建筑材料作为相变蓄能物质（PCMs）与建筑材料结合的产物，因其优良的蓄能性能和广阔的应用前景，已引起国内外科研工作者的瞩目。

本文提出了研制一种具有多孔基体的复合相变储能材料，通过实验分析了该储能材料的融解温度、融解热、热稳定性及微相结构等性能。

该储能材料是由两种有机相变材料组成，通过物理吸附的方法将其复合在多孔基体材料中[1]。

关键词：储能材料；热性能；相变节能与环保是能源利用领域中最重要的课题，利用相变材料的相变潜热进行能量的贮存（蓄冷、蓄热）是一项新型环保节能技术。

相变材料在其本身发生相变的过程中，吸收环境的热（冷）量，并在需要时向环境放出热（冷）量，从而达到控制周围环境温度和节能的目的。

它在制冷低温、太阳能利用、建筑节能、热能回收、航空航天等领域都有广泛的应用前景。

目前常用的相变储能材料主要包括无机物和有机物两大类。

绝大多数无机物相变储能材料具有腐蚀性而且在相变过程中具有过冷和相分离的缺点，影响了其储能能力；而有机物相变储能材料不仅腐蚀性小、在相变过程中几乎没有相分离的缺点，且化学性能稳定、价格便宜。

但有机物相变储能材料普遍存在导热系数低的缺点，致使其在储能系统的应用中传热性能差、储能利用率低，从而降低了系统的效能。

因此，研制储能密度大、性能稳定的复合相变储能材料成为该研究领域的热点和难点。

将各类蓄热材料与合适的基体材料复合，强化储放热过程的传热，并解决蓄热材料液相的泄漏和腐蚀问题，是储能材料研究的热点。

在制冷空调领域，通过与蓄热材料复合，可以增加建筑物的温度调节能力，达到节能和舒适的目的[2]。

水合无机盐与陶瓷复合做蓄热材料，采用直接接触换热方式，不需要换热器，能减少蓄热材料用量和缩小容器尺寸，因而可以较大幅度提高蓄热系统的经济性。

其中的相变材料可以看作是陶瓷微细孔隙中的胶囊结构，因表面张力和毛细管吸附力作用，熔化的液态盐不会渗漏。

复合相变储能材料的研究

复合相变储能材料的研究作者：王蓬王月详张伟伟来源：《科技资讯》 2014年第21期王蓬王月详张伟伟(中国电子科技集团公司第三十三研究所山西太原 030006)摘要:相变储能材料能够将能量以相变潜热的形式储藏在其体内,实现能量在不同时空位置之间的转换和有效利用,受到了学者的高度重视。

近年来,相变储能材料的研究和应用发展十分迅猛,本文分析了对复合相变储能材料的制备和应用前景。

关键词:相变储能材料优化设计溶胶凝胶制备技术中图分类号:TQ02 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2014)07(c)-0095-02随着科技飞速的进步,人类对能源的需求日益增加,对能源的利用率提出了越来越高的要求。

储能技术“削峰填谷”的作用对提升能源的利用效率具有重要意义。

近年来相变储能材料在能源的充分利用研究领域中处于十分活跃的地位。

相变材料(Phase Change Material, PCM)是指在一定的温度范围内可改变物理状态的材料,以环境与体系的温度差为推动力,实现储、放热功能。

随着微纳加工技术的发展,航空航天领域中的电子元器件向高功率化、小型化等方向发展。

随着飞行器速度不断提升,电子元器件的温控问题已经成为影响器件可靠工作的关键。

资料分析显示:电子元器件的温度每升高2 ℃可靠性下降10%,因此航空航天领域中电子元器件可靠地温度控制是飞行器正常运行的重要保障。

目前被广泛应用于解决电子元器件散热问题的导热界面材料不能满足航天领域电子元器件的温控需求,对于此类处于较高温度的密闭环境体系中高密度电子元器件的热保护必须采用一种新型的热控技术,即相变储热式温控技术。

相变材料被提出装配于电子元器件和散热片之间,通过相变过程的相变潜热吸收电子元器件工作产生的热量,达到控制电子元器件温升,保证电子元器件可靠性的目的。

同时,相变材料具有常温下呈固态,可以制成垫片便于装配,达到一定温度后融化润湿配合界面,降低界面热阻,是替代界面导热材料的新型热控材料。

相变储能材料的研究及应用新进展

相变储能材料的研究及应用新进展周建伟1,刘　星2(1.平原大学能源与燃料研究所,河南新乡　453000; 2.河南工业大学化学化工学院,河南郑州　450001)摘　要:综述了近年来相变储能材料的研究和应用新进展。

介绍了相变材料的种类及各类相变材料特点,并对各类相变材料的性能、储能机理和优缺点进行了讨论;探讨了相变材料在太阳能利用、建筑节能等领域的应用;展望了未来相变材料的发展方向和应用前景。

关键词:相变材料;储能;太阳能;应用中图分类号:T Q050.43 文献标识码:A 文章编号:1003-3467(2007)10-0007-04New Progress on Research and Appli ca ti onof Pha se Change Energy Storage M a ter i a lsZHO U J i a n-we i1,L I U X i n g2(1.I nstitute of Fuel&Energy,Pingyuan University,Xinxiang　453000,China;2.I nstitute of Che m2 istry and Che m ical Engineering,Henan University of Technol ogy,Zhengzhou　450001,China) Abstract:Ne w p r ogress on research and app licati on of phase change energy st orage materials in recent years are su mmarized.The s pecies and characteristics of phase change materials are intr oduced,and the perf or mance,energy st orage mechanis m,merits and faults of all kinds of phase change materials are dis2 cussed.The app licati on of the phase change materials in the fields of s olar energy utilizati on and building energy saving is stated,and the devel opment trend and the app licati on p r os pect of the phase change ma2 terials are p r os pected.Key words:phase change material;energy st orage;s olar energy;app licati on 物质的相变过程一般是一个等温过程,相变过程中伴随有大量的能量吸收或释放,这部分能量称为相变潜热。

相变储能材料的研究进展与应用

相变储能材料的研究进展与应用相变储能材料是近年来备受研究关注的一种新型储能材料，具有高能量密度、长寿命、高效率等特点，是未来智能电网和可再生能源等领域的关键技术之一。

本文将从相变储能材料的基本原理、研究进展和应用等方面进行分析和探讨。

一、基本原理相变储能材料是利用物质在相变过程中所释放或吸收的潜热实现储能和释能的一种功能材料。

相变储能材料通常由两种物料组成，一种是相变材料，另一种是传热材料。

相变材料是指在特定温度范围内，其内部结构发生相变，从而在储能和释能过程中释放或吸收热量。

传热材料是指能够促进相变材料与环境之间的热传递的材料，它们构成了相变储能材料的基本组成部分。

二、研究进展相变储能材料的研究起源于20世纪60年代，最初的应用是在太空科技领域。

随着全球能源危机和环境问题的日益严重，人们开始更加重视新能源技术的发展，相变储能材料也越来越受到研究者的关注。

目前，相变储能材料的研究范围已经涵盖了多个领域，包括建筑节能、汽车空调、电子产品、工业生产等。

其中，建筑节能领域是相变储能材料最为广泛的应用领域之一。

使用相变储能材料进行建筑节能，可以减少建筑物对空调的依赖性，降低能耗，减缓全球气候变化等方面发挥着重要作用。

三、应用前景随着人们对环境和能源问题的日益重视，相变储能材料的应用前景也越来越广阔。

相变储能材料的主要应用领域有：1. 建筑节能。

相变储能材料可以应用于建筑外墙、屋顶、地板等位置，实现建筑节能。

当前，相变储能材料已经得到了广泛的应用，如利用相变墙体技术进行绿色建筑改造等。

2. 汽车空调。

相变储能材料可以应用于汽车空调系统，通过储存汽车内部的剩余能量和外界环境热量，使汽车可以更加智能化地进行热调节，提升舒适度。

3. 电子产品。

相变储能材料可以应用于电子产品中，如手机配件、电脑散热器等。

它可以将电子产品中产生的废热转化为储存热量的形式进行存储，实现节能减排。

4. 工业生产。

相变储能材料可以应用于工业生产中，如炼钢、铸造、密封等领域。

相变储能建筑材料的应用研究

作为选择相变材料的首要条件，后再考虑各种影响研究和而应用的综合因素。
的要求也越来越高，调能耗随之大幅度增高，成能源空造消耗过快、境污染增加、网负荷峰谷过大、负荷时环电峰电力供应严重不足等问题，发电引起的能源和环境危由机引起人们的关注，能技术也因此得到了更多的应用，节对于建筑材料的要求也日益提高，型相转变节能环保新
一
种新型储能建筑材料，具有储能密度大、率高以及近似恒定温度下吸热与放热等优点，用于储能和温度控制。本文主效可
要介绍了相变储能建筑材料的特点、究现状以及形成工艺等，对其发展进行了展望。研并关键词：变材料；筑材料；能；点；成工艺相建储特形
材料就是为满足这种要求而开发的。相变材料（ｈｓＰａｅＣａｇｔｒｌ，称ＰＭ）其本身发生相变的过程ｈｎｅＭａｅｉｓ简ａＣ在
２相变建筑材料的研究现状
ＰＭ应用于建材的研究始于１８Ｃ９２年，美国能源部太由阳能公司发起，９８年由美国能量储存分配办公室推动此１８
项研究。２Ｏ世纪９０年代以ＰＭ处理建筑材料（石膏板、Ｃ如

相变储能材料在建筑方面的研究与应用

相变储能材料在建筑方面的研究与应用摘要:随着建筑行业的向前发展，当前人们对于居住的要求也变得越来越高，对于居住条件的舒适性、安全性成为居民居住的主要考虑因素。

正因如此，智能化、生态化已经成为当前建筑材料发展的趋势。

相变储能材料作为传统建筑材料与相变材料复合而成的一中新型材料，由于其具有储能密度大、能够近似恒温下的吸放热而发展迅速。

另一方面，相变储能材料的应用可以保持环境舒适，节省采暖制冷所需能源而受到建筑界的欢迎。

本文将从多个方面对相变储能材料进行具体的分析，为后期的深入研究奠定基础。

关键词：建筑材料；相变材料；储能技术Energy storage materials research and application ofphase change in architectureAbstract：With forward the construction industry, the current requirement for people to live has become increasingly high, the comfort of living conditions, security has become a major consideration residents. For this reason, intelligent, ecological building materials has become the current trend of development. Phase change material as traditional building materials and phase change materials in a composite made of a new material, because of its large energy density, can be approximated under constant heat absorption and rapid development. On the other hand, application of energy storage phase change material can be kept comfortable, energy-saving heating and cooling needed and welcomed by the construction industry. This article from the multiple aspects of the phase change material specific analysis, to lay the foundation for further research later.Key words:construction materials; phase change material; energy storage technology在当今社会，能源和环境问题人类发展必须面对的两大问题。

复合相变材料的制备与应用研究进展

相变材料的相变温度和相变焓稳定，石蜡被吸附进膨
２４３复凝聚法．．
由两种或多种带有相反电荷的线性无规聚合物材
２１年第３０１期
中国非金属矿工业导刊
总第８期９
料作囊壁，将芯材分散在囊壁材料水溶液中，在适当的ｐＨ值、温度和稀释条件下，使相反电荷的高分子材料间发生静电作用而相互吸引，导致溶解度降低并分成两组，即贫相和富相，富相中的胶体可作为微胶囊的壳，该现象即为复凝聚。实现复凝聚的必要条件是两种聚合物离子的电荷相反且数量恰好相等；同时
在两种不相混溶的相变材料乳化体系中，通常采用水
一
李忠等通过用熔融浸渗法制备出的ＣＳ／Ａ－Ａ蒙脱土复合相变储能材料经过ＸＲＤ、ＩＲ、ＤＣ测证Ｓ检明所得到的复合相变材料适合于民用建筑材料的使
用。
有机溶剂乳化体系。在聚合反应时两种单体分别从
等导热物质，此种ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ法比较适合制备工业和建筑用低
温的定形相变材料。
因此在宏观上为固态颗粒。微胶囊技术制备热控相变复合材料有很多优点：相变材料在相变过程中无渗出
且保持定形结构；阻止了相变材料与外界环境的反应；增加了热交换面积。微胶囊法中最常用的有界面聚合法、原位聚合法、复凝聚法和喷雾干燥法。
聚合反应，生成的聚合物膜覆盖液滴表面，从而得到
微胶囊相变材料。原位聚合法是建立在可溶性单体或
相变材料与多孔载体的复合制备方法采用真空浸渗法。如果简单的将多孔材料浸泡在液体中一般很难在其中吸收大量的液体，其原因是在材料内部孔隙滞

相变储能材料的研究与应用新进展

增大了系统的体积和成本；一固相变材料无需封固装，其相变潜热低。但
相变材料按照化学成分通常分为：机类、无有机类。无机类相变材料具有价格便宜、导率较热
变材料包覆的效率越高，传热热阻越大，储能能力
变、一液相变、一气相变和液一气相变。固一固固
１１微胶囊相变材料．
微胶囊相变材料是利用微胶囊技术，特定相将变温度范围的相变物质用某些有机化合物或高分子化合物用物理或化学方法封装起来，为直径在成１～１０ｘ之间的颗粒Ｊ０１ｍ。相变过程中，囊内的胶相变物质发生固液相变，层始终保持为固态，外因此在宏观上一直为固态颗粒。微胶囊相变材料具有以下特点Ｊ（）少了相变物质与外界环境的：１减
开发新能源，高能源的利用率是工业发展的提重要课题。利用相变材料蓄热密度大、蓄放热过程近似等温的特点，到能量储存和释放以及调节能达量供给与需求失配的目的。相变材料储能得到了广泛研究，其核心是相变材料的传热过程ｎ２。］Ｉ相变材料按照相变过程一般分为：一固相固
４％时制得微胶囊颗粒集中且储热明显。文献［］０６
以石蜡为相变物质，胶和阿拉伯树胶为胶囊材明料，为溶剂，用凝聚法制备胶囊相变材料，究水采研

相变储能材料的研究及应用

相变储能材料的研究及应用随着科技的发展，科学家们不断地探索新的材料，以实现更好的性能和应用。

其中，相变储能材料备受关注。

相变储能材料因其具有的高能量密度、快速响应速度和长寿命等优点已经应用于很多领域，例如节能、环保、信息存储等。

本文将介绍相变储能材料的研究过程和应用前景，并探讨未来的发展方向。

一、相变储能材料的研究相变储能材料包括有机和无机两种类型。

其中，无机相变储能材料主要有氧化物、硫化物、氮化物、硼化物、碳化物等。

这些材料的相变点在220K至1500K之间，具有高储能密度和良好的热稳定性。

有机相变储能材料则由聚合物、柔性电路和聚合物薄膜等构成。

这些材料的相变点在240K至400K之间，具有良好的复原性和可调节性。

相比之下，无机相变储能材料具有更高的储能密度和漫长的使用寿命。

相变储能材料的研究主要集中在相变现象的探讨和储能机制的研究上。

其中，相变现象是指在温度或压力变化下物质的相态发生改变的现象。

而储能机制则是指相变储能材料吸收或释放热时，储存或释放储能的机制。

储能机制的研究有助于深入了解相变储能材料的性能，并推进材料的优化。

二、相变储能材料的应用相变储能材料在节能、环保和信息储存等领域具有广泛的应用。

以下是相变储能材料的应用情况：1.太阳热能储存：相变储能材料可以吸收太阳能并将其储存起来，然后在需要时释放储存的热能以供电力或热水使用。

2.智能窗帘：采用相变储能材料制成的智能窗帘，可以根据室内温度自动调节百叶的倾角，使室内温度保持恒定。

3.电缆保护：相变储能材料可以制成电缆保护材料，能够有效防止电缆在高温条件下出现过热现象。

4.信息存储：相变储能材料在信息存储方面也具有潜力，可用于高速数据读写、容量更大的硬盘和移动储存设备。

三、未来的发展方向相变储能材料是一个非常有前途的领域，但仍面临一些挑战。

例如，相变储能材料的热稳定性和能量密度等需要进一步提高。

目前，一些研究机构已经投入研究力量，以推进相变储能材料的性能和应用。

相变储能材料的原理和应用

相变储能材料的原理和应用
相变储能材料是一种能够通过相变过程吸收或释放大量热能的材料。

其原理是利用物质在相变过程中吸收或释放潜热，实现能量的储存和释放。

相变储能材料的应用主要包括以下几个方面：
1. 热能储存和释放：相变储能材料可以在低温时吸收热能，在高温时释放热能，用于供热和制冷系统。

2. 温度调节：相变储能材料可以通过自身的相变过程吸热或释热，用于调节温度，实现室温的调节和控制。

3. 热电转换：相变储能材料可以与热电材料相结合，通过温差发电的方式将热能转化为电能，实现能源的转换和利用。

4. 可调湿度材料：相变储能材料可以调节湿度，吸湿或释湿，用于调节环境湿度和保持室内舒适。

5. 储能装置：相变储能材料可以用于制备储能装置，用于存储和释放能量，实现能源的长期储存和供应。

总体来说，相变储能材料具有高储能密度、长寿命、高效能转换等优点，在能源储存和利用方面具有广泛的应用前景。

相变储能材料及其应用研究

相变储能材料及其应用研究一、引言近年来，随着能源需求的不断增长，寻找新型的高效储能材料已经成为了当务之急。

相变储能材料表现出了从固态到液态或气态时的巨大能量变化，因此受到了广泛的关注。

本篇文章将详细介绍相变储能材料的基本概念、物理特性、制备方法以及其在电子、建筑、航空航天等领域的应用研究进展。

二、相变储能材料的基本概念和物理特性相变储能材料是指在温度、压力或其他物理条件变化下发生相变并释放或吸收大量热量能够以此进行储能、释能的一种材料。

相变储能材料主要表现出以下优点：高能量密度、高效储能和节能环保。

紧随着工业发展的需要，科学家们研制出了各种相变储能材料，其中最具代表性的包括：氢气、水、氢氧化锂、氢氧化钠、氯化锂和铵盐等。

从物理特性上来看，相变储能材料的关键特性是其相变温度和相变潜热。

相变温度是指材料在不同环境下发生相变的温度，可以通过热分析等实验手段进行测定。

相变潜热是材料在相变过程中释放的或吸收的热能，是一个标志性的数据。

相变潜热越高，储存和释放的热能就越大，这也意味着材料的储能效率极高。

三、相变储能材料的制备方法相变储能材料的制备方法主要包括物理法、化学法和复合法三种。

物理法主要是利用降温、升温、扩散等方式进行相变，例如冷冻干燥、蒸发法和蒸馏法等；化学法主要是通过化学反应来制备相变储能材料，例如水合物、碘化铹、氢气等；复合法则是把两种或两种以上的化合物混合在一起，以促进材料的相变。

四、相变储能材料的应用研究进展相变储能材料具有高效、节能、环保等优点，广泛应用于多个领域。

1.电子领域相变储能材料可以在微处理器和其他电子设备中起到冷却作用。

微处理器在工作时会产生大量的热能，会影响电路的稳定性和寿命，而相变储能材料可以将这些热量吸收并储存，发挥出相变潜热对处理器具有冷却的作用。

2.建筑领域相变储能材料也可以应用在建筑领域中，可以通过调节室内温度来降低节能的需求，同时也可以制造具有防盗、防火等功能的建筑材料。

无机盐多孔陶瓷基复合相变蓄热材料的研究进展

无机盐多孔陶瓷基复合相变蓄热材料的研究进展摘要:对太阳能蓄热材料进行了简要介绍,重点介绍了无机盐/多孔陶瓷基高温相变蓄热材料组成和工作原理以及目前相关工作的研究进展,指出了现阶段存在的问题,并对未来的发展与前景进行了展望。

关键词:无机盐/多孔陶瓷基高温相变蓄热太阳能Abstract:The materials for solar energy storage are summarized.The principles of high-temperature thermal storage using salt/ceramic phase change materials are analyzed.Research development of them is reviewed.Current existing problems are pointed out.The development tendency is discussed.Key words:salt/ceramic;high temperature phase change thermal storage;solar energy太阳能热发电是光伏发电技术以外的另一个有很大发展潜力的太阳能发电技术[1]。

它是通过大量反射镜以聚集的方式将太阳能光聚集起来,加热工质,产生高温高压的蒸汽,进而驱动汽轮机发电。

但太阳能具有间歇性等特点,且太阳能发电周期和用户用电需求不匹配,因而效率还有待提高。

在太阳能热电系统增加热电装置,使系统在太阳辐射低时仍能继续满足用户需求,可以提高太阳能热发电效率,节省成本,提高系统稳定性。

经济型的蓄热设计是太阳能热发电成功走向市场化的一个关键技术要素[2]。

1 太阳能蓄热材料简介按蓄热方式划分,蓄热材料一般可分为:显热型、潜热型和化学反应型3大类[3]。

显热式蓄热材料具有性能稳定、价格便宜等优点,但其蓄能密度低,蓄热装置体积庞大;潜热式蓄热材料虽然存在着高温腐蚀、价格较高等问题,但其蓄热密度高,蓄热装置结构紧凑,而且吸热—放热过程近似等温,易于运行控制和管理[4]。

复合相变建筑材料的研究和应用进展

全可逆的，但是潜热储能密度比显热储能大得多，
因此潜热储能最具有实际发展前途，也是目前应用最多和最重要的储能方式。
２相变储能材料的研究发展现状
存领域具有广泛的应用前景。将相变材料与建筑材料基体复合，以制成相变储能建筑材料。在原可
宋纤纤，仕国，泽华，陈刘朱建平：复合相变建筑材料的研究和应用进展
复合相变建筑材料的研究和应用进展
宋纤纤，陈仕国，刘泽华，朱建平（南理工大学，南焦作４４０）河河５００
摘要：变储能建筑材料是相变物质与传统建筑材料复合而成的一种新型储能建筑材料。文章对近几年相
相变储能材料按照相变方式可分为四类：固一
固相变、液相变、气相变及液一相变，固一固一气由于
后两种形式在相变过程中气体占据的体积太大，实
际中很少应用．另外由于固一固相变潜热比固一液
结晶水合盐、熔融盐、金属合金和其它无机物。中其
剂、指法、冷弹性势能法和微胶囊封装法等解决办
相变潜热小，液相变是目前具有最大使用价值固一
的相变储能方式：根据相变温度可分为：温相变高
结晶水合盐的应用最为广泛。是其存在过冷现象但

相变储能材料的研究与应用

相变储能材料的研究与应用概述相变储能材料是一种应用广泛的高科技材料，也是未来能源存储和利用的重要组成部分。

此类材料具有温度变化时能够产生大幅度的物化学反应而引起相变的特性，能够有效地储存和释放能量。

相变储能材料的研究和应用广泛涉及各个领域，如节能建筑、电力系统、智能电子产品等，将对未来人类社会的可持续发展产生深远影响。

一、相变储能材料概述相变储能材料是一种将热能或化学能转化为电力或机械运动等其他形式的高效能源转换材料。

具体来说，是基于相关相变机制的物质，当该物质从低温状态转变为高温状态时，通过吸收热能或化学能，实现相变，使物体表面温度保持在一个恒定的水平。

相变储能材料的热能吸收和释放具有超大的潜热，这使得其在能源储存和利用应用领域得到广泛的关注。

二、相变储能材料的种类目前，研究较多的相变储能材料主要包括有机相变材料、无机相变材料和复合相变材料。

1、有机相变材料有机相变材料是指使用有机化合物作为相变储能材料。

由于其具有容易获取、制备方便、生物可降解等优点，目前在工程应用中得到了广泛的关注。

最常见的有机相变材料是聚乙二醇（PEG），其分子结构与相变能量具有关系。

在不同分子量的PEG中，经过控制其配比，可以制成各种具有不同相变温度及潜热值的相变储能材料，应用在多个领域。

2、无机相变材料无机相变材料主要是指石墨烯、氧化铁等无机材料。

这些材料不能够与有机物混合，但它们具有独特的化学成分，提供了更高的相变能量密度和热导率，能够更加适用于高温环境中的能量储存和释放。

3、复合相变材料复合相变材料是将有机相变材料和无机相变材料进行复合而制成。

该类材料具有高度的定制化和可调性，在能量储存效率、热导率、稳定性和生产成本等方面具有很大优势。

三、相变储能材料的应用相变储能材料密切关联于能源储存和利用，因此在各个领域都有广泛的应用。

下面将从建筑、电力系统、智能电子产品等三个方面来介绍其应用。

1、在建筑领域中的应用相变储能材料在建筑领域中应用的主要是在该领域中需要冬季保温和夏季降温的材料，如保暖和隔热材料。

相变储能材料的研究及其工业化应用

方面的应用和存在的不足之处。关键词相变材料储能制备工艺工业应用
中图分类号：ＴＶ５５１文献标识码：Ｂ文章编号：１００２ —２８７２（２０１４１０２ —００３０ —０３
ＳｔｕｄｙＰｒｏｇｒｅｓｓａｎｄＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｉｎＩｎｄｕｓｔｒｉａｌｉｚａｔｉｏｎｏｆＰｈａｓｅＣｈａｎｇｅＥｎｅｒｇｙＳｔｏｒａｇｅＭａｔｅｒｉａｌｓ
相变储热，它是利用相变材料在物相变化过程中，可以从环境中吸收或释放热量，从而达到能量的储存和释放及调节能量需求和供给适配的目的；化学反应蓄热是一种高能量、高密度的储存方式，但在使用时技术复
系列的环境问题。因此，开发和利用先进的储能技
术就显得尤为重要。热能的储存分为：显热蓄热、潜热
蓄热和化学反应
低，但其储存能量小且放热时不能恒温；潜热蓄热也称
远大于固一液和固～固转化时的相变热，但是由于液
一
烯（ＨＤＰＥ）为载体基质构成的。首先将材料在高于其熔点的温度下混合熔化，降温，ＨＤＰＥ首先凝固，此时
仍然呈液态的石蜡则被束缚在凝固的ＨＤＰＥ所形成的空间网络结构中，由此形成石蜡／高密度聚乙烯复合

复合相变储能材料及其在发动机余热利用中的应用研究

农业工程与装备20201复合相变储能材料及其在发动机余热利用中的应用研究周东一1，2，肖湘华1，2，吴源泉3，陈荟多1，2（1.邵阳学院机械与能源工程学院湖南邵阳422000；2.邵阳学院高效动力系统智能制造湖南省重点实验室，湖南邵阳422000；3.厦门航空酒店管理有限公司，福建厦门361000）摘要：为回收发动机冷却液余热，选取豆蔻酸为相变储热材料，制备了豆蔻酸/膨胀石墨复合相变材料并对其性能进行了表征，将复合材料封装在相变储能器中，借助Fluent 软件对相变蓄能器的蓄、释能特性进行模拟分析。

结果表明复合材料具有高的相变潜热和合适的导热系数，适合作为回收冷却液余热的相变材料。

关键词：复合相变储能材料；热物性；发动机余热；数值模拟推广节能减排技术、发展清洁的可再生能源、实现科学用能，是解决能源问题以及由此所产生的环境问题的必然途径，而储能技术是实现该途径的有效手段之一[1][2]。

汽车发动机的使用效率一般为35%~40%，燃料发热量25%左右被冷却液带走、35%~45%被汽车尾气带走。

回收和利用这部分余热，是一种很好的节能方案[3]。

采用相变储热技术，利用相变材料以相变潜热的形式回收储存冷却液余热，在低温环境下发动机暖机和冷启动时，相变材料释放热量，预热缸体，改善发动机启动性能。

许多文献进行了无机或有机相变材料的理论和实验研究[4-8]。

夏旭等进行了内燃机余热回收储热材料的热物性研究，认为硬脂酸和聚乙二醇具有良好的热物性，适合作为相变材料来回收冷却液余热[9]。

陶鹏利用FLUENT 软件对相变蓄能器的储放热特性和相变过程进行了仿真分析，得出了相变储能材料在储能和释能过程中液相分数和温度随时间的变化规律[10]。

脂肪酸是一种优良的有机相变储能材料，但脂肪酸导热系数较低，且在固-液相变过程中出现液相渗漏等缺点。

诸多研究表明添加膨胀石墨可明显增强其导热性能和阻止泄漏。

项目组采用肉豆蔻酸（MA ）为相变蓄热介质、以膨胀石墨（EG ）为基体制Study on the Composite Phase-change Energy Storage Material and ItsApplication in Waste Heat Utilization of EngineZHOU Dong-yi 1,2*,XIAO Xiang-hua 1,2,WU Yuan-quan 3,CHEN Hui-duo 1,2（1.School of Mechanical and Energy Engineering ，Shaoyang University ，Shaoyang ，Hunan 422000，China;2.Key Laboratory of Hunan Province for Efficient Power System and Intelligent Manufacturing,ShaoyangUniversity,Shaoyang,Hunan 422000,China;3.Xiamen Airline Hotel Management Company Ltd.,Xiamen,Fujian 361000,China ）【Abstract 】In this paper,myristic acid/expanded graphite composite phase-change heat storage material has been manufactured by using myristic acid.The composite material is encapsulated in a phase change energy storage device,and the performance of the composite phase change material is characterized.In order to recover the waste heat of the engine coolant,the Fluent software is used to simulate and analyze the energy storage and discharge characteristics of the phase change accumulator.The results show that the composite materialshas a high latent heat of phase change and appropriate thermal conductivity,which is suitable to be used as phase change material for recovering waste heat of engine coolant.【Keywords 】composite phase change energy storage material ；thermal properties ；engine waste heat ；numerical simulation基金项目：湖南省高校创新平台基金（18K097）、湖南省自然科学基金（2018JJ2366）、湖南省重点研发计划（2018GK2074）。

相变储能材料的理论研究及在节能建筑中的应用

相变储能材料的理论研究及在节能建筑中的应用摘要：相变储能技术是当今节能减排大形势下研究的热点。

本文介绍了相变储能材料的理论研究及其发展概况，包括相变材料的分类方法、封装技术和国内外研究现状，阐述了相变储能材料在节能建筑中的应用，并在此基础上提出了相变储能材料的发展方向。

关键词：相变材料；储能；节能建筑；应用1 前言世界统计数字表明，建筑能耗在社会全部总能耗所占的比率在30%左右，是能源消耗的一种主要形式，用于暖通空调的能耗又约占85%[1]。

近几年来,相关学者始终致力于新型、高效的建筑节能材料的研究工作,相变储能材料(PCM)作为一种新兴的节能材料,已经成为国内外能源利用和材料科学方面研究的热点。

相变储能材料简称相变材料，是指在其物相变化过程中可以从环境中吸收热(冷)量或向环境中放出热冷量，从而达到能量的储存和释放的目的。

与显热储能相比，相变储能具有储能密度高、体积小巧、温度控制恒定、节能效果显著、相变温度选择范围宽、易于控制等优点，此特性可以应用于很多领域。

2 相变材料的概述及研究状况2.1 相变材料的分类根据相变种类的不同，相变蓄热一般分为四类：固—固相变、固—液相变、液—气相变及固—气相变。

根据材料性质的不同，相变蓄热材料一般可分为有机类、无机类及混合类相变蓄热材料。

根据使用温度范围的不同，相变蓄热材料有可分为中、低温相变蓄热材料，高温相变蓄热材料[2]。

2.2 相变材料的封装技术在研究开发相变材料的过程中，相变材料的封装是一个关键技术，近年来，研究者们提出诸多方法，主要的封装技术有：浸渍法、直接混合法（是将相变材料直接与建筑材料基体两者熔融后混合在一起而制成的成分均匀的蓄能材料）、高聚物交联吸收法（将聚烯烃类的高聚物经交联处理，再放入高温熔化的相变材料中吸收，从而制得相变调温单元的方法就是高聚物交联吸收法）、微胶囊法（由两部分组成：壳材和芯材）、纳米复合技术（有利于提高相变材料的传热速率）[2]。