相变储热材料的制备与应用
相变储热技术研究进展
相变储热技术研究进展一、本文概述随着全球能源需求的日益增长和环保意识的逐渐加强，高效、环保的能源存储技术成为了研究热点。
相变储热技术作为一种重要的热能存储方式，因其能在特定温度下进行热能的吸收和释放，从而实现对热能的有效管理和利用，受到了广泛关注。
本文旨在全面综述相变储热技术的研究进展，包括其基本原理、材料研究进展、应用领域以及未来的发展趋势。
通过对现有文献的梳理和分析，本文旨在为相关领域的研究者提供有价值的参考，推动相变储热技术的进一步发展和应用。
二、相变储热材料的研究进展相变储热技术作为一种高效、环保的储热方式，近年来受到了广泛关注。
其核心在于相变储热材料（Phase Change Materials, PCMs），这些材料能够在特定的温度下吸收或释放大量的热能，从而实现对热能的储存和利用。
近年来，相变储热材料的研究取得了显著的进展，不仅拓宽了材料种类，还提高了储热效率和稳定性。
在材料种类方面，传统的相变储热材料主要包括无机盐类、石蜡类和脂肪酸类等。
然而，这些材料在某些应用场合下存在导热性差、易泄漏、化学稳定性不足等问题。
因此，研究人员开始探索新型相变储热材料，如高分子材料、纳米复合材料等。
这些新材料不仅具有更高的储热密度和更好的稳定性，还能通过纳米效应、界面效应等提高导热性能，从而满足更广泛的应用需求。
在储热效率方面，研究者们通过改变材料的微观结构、优化复合材料的配比、引入纳米增强剂等方法，有效提高了相变储热材料的储热效率和热稳定性。
一些研究者还将相变储热材料与其他储能技术相结合，如与太阳能、地热能等可再生能源相结合，实现了热能的高效利用和存储。
在应用方面，相变储热材料已广泛应用于建筑节能、工业余热回收、航空航天等领域。
在建筑节能领域，相变储热材料可以用于墙体、屋顶等建筑构件中，通过储存和释放热能来调节室内温度，提高建筑的保温性能。
在工业余热回收领域，相变储热材料可以回收和利用工业生产过程中产生的余热，提高能源利用效率。
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。
相变储能材料及其应用
相变储能材料及其应用物质的存在通常认为有三态，物质从一种状态变到另一种状态叫相变。
相变的形式有以下四种：(1)固—液相变；(2)液—汽相变；(3)固—汽（4）固-固相变。
相变过程个伴有能量的吸收或释放，我们就可以利用相变过程中有能量的吸收和释放的现象，利用相变材料来存储能量。
比如用冰贮冷，冬天，在寒冷的地区，人们从湖面、河面冻结的厚冰层中获取冰块，贮存于“冰屋”中，利月锯末隔热、冰块可)、溶过冷和析出两大问题。
所谓过冷是指当液态物质冷却到“凝固点”时并不结晶，而须冷却到“凝固点”以下一定温度时方开始结晶；而析出现象指在加热过程中，结晶水融化，此时盐溶解在水中形成溶液。
结晶水合盐的代表有芒硝、六水氯化钙、六水氯化镁、镁硝石等（2）石蜡：石蜡主要由直链院烃混合而成，可用通式C n H2n+2表示，短链烷烃熔点较低，但链增长熔点开始增长较快，而后逐渐减慢。
随着链的增长，烷烃的熔解热也增大，由于空间的影响，奇数和偶数碳原子的烷烃有所不同，偶数碳原子烷烃的同系物有较高的熔解热，链更长时熔解热趋于相等。
在C7H16以上的奇数烷烃和在C20H44以上的偶数烷烃在7℃一22℃范围内会产生两次相变：（1）低温的固-固转变，它是链围绕长轴旋转形成的；-固3、有机-无机混合物带有乙酰胺的有机和天机低共熔混合物具有较为优异的特性，而乙酰胺的熔点为80℃，潜热相当大，为251.2KJ/kg，且比较便宜。
此外乙酰胺本身及其与有机酸和盐类的低共熔混合物的化学和动力学性质都很好。
乙酰胺的毒性很低。
但是乙酰胺对某些塑料具有溶解作用，故在容器选择上应谨慎小心，最好选用搪瓷或玻璃类容器。
此类箱变材料也是在日常生活用品开发中很有前途的一类。
储热相变材料的遴选原则：作为贮热(冷)的相变材料，它们灾满足的条件是：(1)合适的相变温度；(2)较大的相变潜热；储热相变材料的应用涉及面根广，但大致分为以下几个方面：集中空调的相变贮能系统，相变节能建筑材料和构件，相变储热在太阳能领域的应用，热电冷(或热电)联供系统中的相变储能，利出工业废热的相空贮热系统，相变日用品开发。
相变储热材料
相变储热材料相变储热材料是一种能够在相变过程中吸收或释放大量热量的材料，广泛应用于太阳能热能储存、建筑节能、电力系统调峰等领域。
相变储热材料利用物质在相变过程中吸收或释放的潜热来实现热储存和释放，具有储热密度高、储热温差小、循环稳定性好等优点，因此备受关注。
常见的相变储热材料包括蓄热水、蓄热混凝土、相变蜡等。
其中，相变蜡因其熔点明确、热储存密度大、循环稳定性好等特点，成为相变储热材料中的热门产品。
相变蜡的主要成分是石蜡或蜂蜡，其在固态和液态之间的相变过程可以吸收或释放大量热量，因此被广泛应用于太阳能集热系统、建筑节能材料、电力系统调峰等领域。
相变储热材料的性能对其应用效果起着至关重要的作用。
首先，相变储热材料的相变温度应与应用系统的工作温度相匹配，以确保在需要释放热量时能够准确释放。
其次，相变储热材料应具有良好的循环稳定性，能够经受多次相变循环而不发生明显的性能衰减。
此外，相变储热材料的热导率也是影响其应用效果的重要因素，高热导率可以加快热量的传输速度，提高系统的热效率。
在实际应用中，相变储热材料的设计和制备也是至关重要的。
首先，需要根据具体的应用需求选择合适的相变储热材料，包括相变温度、热储存密度、循环稳定性等指标。
其次，需要设计合理的储热结构，确保相变储热材料能够充分接触传热，并且能够在相变过程中保持稳定的温度分布。
最后，制备工艺也需要精益求精，以确保相变储热材料具有良好的物理结构和热物性。
总的来说，相变储热材料作为一种高效的热能储存和释放方式，在太阳能热能储存、建筑节能、电力系统调峰等领域具有广阔的应用前景。
随着科技的不断进步，相变储热材料的性能和制备工艺也在不断提升，相信其在未来会有更加广泛的应用。
相变储热材料的发展将为推动清洁能源利用和建筑节能领域的发展做出重要贡献。
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。
相变储能材料和相变储能技术
相变储能材料和相变储能技术Document number：BGCG-0857-BTDO-0089-2022相变储能材料及其应用物质的存在通常认为有三态，物质从一种状态变到另一种状态叫相变。
相变的形式有以下四种：(1)固—液相变；(2)液—汽相变；(3)固—汽（4）固-固相变。
相变过程个伴有能量的吸收或释放，我们就可以利用相变过程中有能量的吸收和释放的现象，利用相变材料来存储能量。
比如用冰贮冷，冬天，在寒冷的地区，人们从湖面、河面冻结的厚冰层中获取冰块，贮存于“冰屋”中，利月锯末隔热、冰块可存放到夏季结束。
这是冰块就可以起到现在冰箱的效果了。
储能想变成材料一般而言，储热相变材料可以这么进行分类下面我们对相变储能材料进行逐一分析：1、固-液相变材料：（1）结晶水合盐：结晶水合盐种类繁多，其熔点也从几度到几百度可供选择，其通式可以表达为AB?nH 2O 。
结晶水合盐通常是中、低温贮能相变材料中重要的一类，其特点是：使用范围广，价格较便宜、导热系结晶水合盐（如Na 2 SO 4?10H 2O ）熔融盐金属（包括合金）其他无机类相变材料（如水） 无机物 有机物 石蜡酯酸类其他有机混合类 有机类与无机类相变材料的混合相变材料数较大(与有机类相变材料相比)、溶解热较大、密度较大、体积贮热密度较大、一般呈中性。
但此类相变材料通常存在过冷和析出两大问题。
所谓过冷是指当液态物质冷却到“凝固点”时并不结晶，而须冷却到“凝固点”以下一定温度时方开始结晶；而析出现象指在加热过程中，结晶水融化，此时盐溶解在水中形成溶液。
结晶水合盐的代表有芒硝、六水氯化钙、六水氯化镁、镁硝石等（2）石蜡：石蜡主要由直链院烃混合而成，可用通式C n H 2n +2表示，短链烷烃熔点较低，但链增长熔点开始增长较快，而后逐渐减慢。
随着链的增长，烷烃的熔解热也增大，由于空间的影响，奇数和偶数碳原子的烷烃有所不同，偶数碳原子烷烃的同系物有较高的熔解热，链更长时熔解热趋于相等。
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。
相变储能材料的应用与制备研究进展
北 京 工 业 职 业 技 术 学 院 学 报
第 １ 卷 １
度大 、 密度大且价格便宜 ， 缺点是存有过冷、 析出、 腐 蚀、 相分离和污染等问题＿ 。为防止这些缺点 ， ５ 需
加入 防过 冷剂 和 防相分 离 剂 ， 用 的 防 相分 离 剂 有 常 树胶 和 明胶等 物质 ， 也可采 用 阴离子 表面 活性剂 。 有机 相变 材料—— 有 机相变 材料 的导 热性不 及
０ 引 言
１ 相变材 料 的分 类
相 变 材 料或 称 相 变储 能 材 料 ， 于能 源 材 料 的 属 范 畴 。广义 来说 ， 变 储 能 材料 是 指 能 被 利 用 其 在 相
物 态 变化 时所 吸 收 （ 出） 放 的大 量 热 能 用 于能 量储
相变 材 料 种 类 繁 多 ， 目前 为 止 ， 经 发 现 到 已
关键 词 ： 变储 能材 料 ；分类 号 ： Ｄ ８ Ｔ ９５
文 献标 识码 ： Ａ
文 章编 号 ：６ １— ５ ８ ２ １ ）２— ９— ４ １７ ６ ５ （ ０ ２ ０ ５ ０
Ｒｅ ｅ ｒ ｈ Ｄｅ ｅｏ ｍｅ ｔｏ ｒ ｐ ｒ ｔｏ ｎ ｐ ｉａ ｉ ｎ ｓ ａ ｃ ｖ ｌｐ ｎ ｆＰ ｅ ａ ａ ｉ ｎ ａ ｄ Ａｐ ｌ ｔ ｃ ｏ ｏ ｈ ｓ ａ ｇ ａ ｅ ｉｌ ｆＰ ａ ｅ Ｃｈ ｎ ｅ Ｍ ｔ ｒａ
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相变储能材料的制备与应用
相变储能材料的制备与应用相变储能材料的制备主要有两种方法：物理法和化学法。
物理法主要是通过改变材料的物理结构来实现相变储能。
例如，利用相变材料的晶体结构变化来储存和释放热能。
化学法主要是通过特定的化学反应来实现相变储能。
例如，利用一些物质在反应过程中吸热或放热来实现能量的储存和释放。
在制备过程中，选择合适的相变储能材料是关键。
常见的相变储能材料包括有机相变材料和无机相变材料。
有机相变材料主要是通过有机化合物的相变来实现储能。
例如，蜡状物质可在适当温度下由固体向液体相变，释放大量的热能。
无机相变材料主要是利用一些无机化合物或盐类的相变来实现储能。
例如，利用硝酸铵的相变过程来提供高温热源或低温冷源。
相变储能材料的应用非常广泛。
在建筑领域，相变储能材料可以用于建筑物的节能和调温降噪。
例如，在夏季，利用相变储能材料的储能特性，将热量储存起来，减少空调设备的负荷，降低能源消耗。
而在冬季，利用相变储能材料释放热量，提高室内温度。
相变储能材料还可以用于电力系统的储能。
例如，利用相变储能材料的高储能密度和快速充放电特性，将其应用于电动汽车的电池中，提高电池的能量密度和工作效率。
此外，相变储能材料还可应用于生物医学、航天航空、新能源等领域。
在生物医学领域，相变储能材料可用于体外或体内的温度控制，例如体外诊断设备的高温灭菌和体内肿瘤治疗。
在航天航空领域，相变储能材料可用于航天器的温度控制和热管理，提高系统的可靠性和性能。
在新能源领域，相变储能材料可用于太阳能和风能等新能源的储能，提高能源利用效率和可持续性。
总之，相变储能材料的制备和应用是一个多学科综合的领域，涉及材料科学、化学、工程等多个领域。
通过研究相变储能材料的制备方法和应用领域，可以开发出更加高效的能源转换和储存技术，推动可持续能源的发展和利用。
相变储热供热在新能源形势下的应用与发展
相变储热供热在新能源形势下的应用与发展摘要：过去我国，燃烧散煤或天然气在分布式能源中被用于供热，虽然这种传统供热形式在一定程度上可以实现供热效果，但其环保性和经济性相对较低，在新的能源形势下很难满足供热的新要求。
灵活使用相变储热，才能更好的提高供热效率，达到节约能源，保护环境，优化供热效果的作用。
近年来，在供热领域出现了许多新的能源技术，重点放在节能和无害环境的能源上。
关键词：相变储热供热；新能源相变储热技术的变迁在我国经历了很多个重要的阶段，随着经济水平的提高和人民生活水平的提高，相变储热供热范围适应时代的要求，积极创新，将新能源引入相变储热供热系统，不仅符合时代趋势和国家可持续发展战略，而且有助于提高我国工业质量，继而持续探索相变储热供热技术。
一、我国供热行业经历我国供热工业的发展经历了四个阶段：从工业企业到集中供热，第一阶段：建国后，我国城市基础设施建设落后，居民生活水平低下，供热公司的主要活动是为工业企业提供蒸汽。
第二阶段：主要为工业企业供热的热电厂数量增加，供热部门缺乏长期规划。
第三阶段：经过几十年的发展，区域集中供热在我国迅速普及，其增长速度远快于工业供热能力。
第四阶段：《城镇供热体制改革试点工作指南》出台，正式启动供热商业化和货币化进程。
二、国内相变储热供热发展的现状分析能源是人类生存的基础，随着现代工业的快速发展和能源需求的不断增长，世界各国迫切需要开发和利用新能源，在这个过程中，尽管新能源不断发展，但在很多情况下，我们的能源消费没有得到合理化，造成了巨大的浪费。
因此，必须提高能源利用率。
蓄热技术可以解决热能供需矛盾，是提高能源效率和保护环境的重要技术。
1.固-液相变储热材料。
无机液固储热相变材料主要分为结晶水合盐与熔融盐。
结晶水合盐主要是碱金属或碱土金属卤化物的水合物和各种盐。
熔融盐主要由氟、氯、金属盐组成。
这种材料具有成本低、高溶解热、腐蚀性强、经常过冷和性能不稳定等特点。
有机液固相变材料主要是有机材料，如优质脂肪烃、醇、羧酸和一些聚合物。
相变储热材料的种类、应用及展望
3、航空航天领域：PCM在航空航天领域的应用主要是通过将PCM与航天器结 构材料结合，实现对航天器温度的调控。例如，将PCM应用于航天器的太阳能电 池板背面，可以有效地吸收太阳能并调节航天器的温度。
4、生物医学领域：PCM在生物医学领域的应用主要是通过将PCM与生物材料 结合，实现生物材料的温度调控。例如，将PCM应用于手术缝合线中，可以有效 地控制缝合线的温度，从而减少术后感染的风险。
相变储热材料的种类
相变储热材料根据相变性质可分为三类：固态相变、液态相变和气态相变。
固态相变材料在发生相变时不会发生液态或气态的转变，而是通过晶格结构 的改变来吸收和释放热量。这种材料的主要优点是具有较高的储热密度和放热温 度，并且易于储存和运输。但是，它的缺点是加热和冷却速度较慢，需要经过长 时间的预热或冷却才能达到放热或吸热的效果。
研究方法与成果
为了研究金属相变储热材料的导热性，通常采用实验测试和数值模拟等方法。 实验测试主要包括导热系数测试和热循环测试等。导热系数测试主要采用稳态法 和非稳态法进行测量，其中稳态法具有测量准确度高、测量时间较长等特点，而 非稳态法则具有测量时间短、适用于样品尺寸较小等特点。热循环测试则是在不 同的温度条件下对金属相变储热材料进行多次加热和冷却循环，观察其储热和放 热过程中导热性能的变化。
结论与展望
本次演示对金属相变储热材料的导热性进行了研究进展的综述。通过对当前 研究现状的分析，发现烧结法和喷雾干燥法制备的金属相变储热材料具有较高的 导热系数，而熔融-凝固法制备的金属相变储热材料则存在成分偏析和晶体生长 等问题导致导热性能下降。在应用方面，金属相变储热材料主要应用于能源储存 和利用、太阳能热利用、航空航天等领域。
这三种方法各有优劣，理论研究可以揭示材料的内在规律，但需要大量的实 验验证；实验研究可以观察材料的实际性能，但需要耗费大量的人力和物力；数 值模拟可以在一定程度上预测材料的性能，但需要准确的物理模型和数学描述。 因此，在实际研究中，通常需要结合多种方法进行综合研究。
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。
中高温复合相变储热材料的制备及性能研究
中高温复合相变储热材料的制备及性能研究*许永1,张叶龙1,赵伟杰1,王敏1,翁立奎1,冷光辉2,丁玉龙2(1.南京金合能源材料有限公司,江苏南京210047;2.英国伯明翰大学)摘要:采用直接混合-压制-烧结工艺,制备了以碳酸钠-碳酸钾、碳酸钠-氯化钠、碳酸钠-氯化钠-氯化钾为相变材料的中高温复合相变储热材料。
采用差式扫描量热法(DSC )、重量法和热循环法对中高温复合相变储热材料的相变峰值温度、相变潜热、热稳定性等性能做了表征。
实验结果表明,以碳酸钠-氯化钠-氯化钾三元熔盐作为相变材料制备中高温复合相变储热材料,相变峰值温度为567℃,相变潜热高,是碳酸钠-碳酸钾二元熔盐的2.7倍,在750℃以下有较好的热稳定性,且具有较好常温力学性能。
关键词:碳酸钠;氯化钠;相变储热材料中图分类号:TQ127.13文献标识码:A文章编号:1006-4990(2018)05-0036-04Research on preparation and performance of shape stable carbonate/chloride basedcomposite phase change materials for medium and high temperaturesXu Yong 1,Zhang Yelong 1,Zhao Weijie 1,Wang Min 1,Weng Likui 1,Leng Guanghui 2,Ding Yulong 2(1.Nanjing Jinhe Energy Material Co.,Ltd ,Nanjing 210047,China ;2.University of Birmingham )Abstract :Na 2CO 3-K 2CO 3,Na 2CO 3-NaCl and Na 2CO 3-NaCl-KCl based composite phase change heat storage materials (PCMs )for medium and high temperature applications were prepared.The performances ,such as phase change peak value tempera ⁃ture ,phase change latent heat ,and thermal stability of composite PCMs were characterized by thermal gravimetrical analyzer ,differential scanning calorimeter and thermal cycling device.The results showed that the ternary formulation of Na 2CO 3-NaCl-KCl had a peak phase change temperature of 567℃with a latent heat of 2.7times that of Na 2CO 3-K 2CO 3.This ternary compo ⁃site PCM also had a good thermal cycling stability below 750℃,exhibiting an excellent mechanical strength.Key words :Na 2CO 3;NaCl ;phase change thermal storage materials能源在国民经济中具有极其重要的战略地位,因此如何高效利用能源成为了一个热门的研究课题。
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 ： Ｔ Ｖ５ ５ １ 文献标识码 ： Ｂ 文章编号 ： １ ０ ０ ２ —２ ８ ７ ２ （ ２ ０ １ ４ １ ０ ２ —０ ０ ３ ０ —０ ３
Ｓｔ ｕｄ ｙ Ｐｒ ｏ ｇ ｒ ｅ ｓ ｓ ａ ｎｄ Ａｐｐ ｌ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｉ ｎ Ｉ ｎ ｄｕ ｓ ｔ ｒ ｉ ａｌ ｉ ｚ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏｆ Ｐｈａ ｓ ｅ Ｃｈａ ｎ ｇ ｅ Ｅｎｅ ｒ ｇ ｙ Ｓｔ ｏｒ ａ ｇ ｅ Ｍａ ｔ ｅ ｒ ｉ ａｌ ｓ
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（ ＨＤＰ Ｅ） 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 ， ＨＤ Ｐ Ｅ首 先 凝 固 ， 此 时
仍 然呈 液态 的 石 蜡 则被 束 缚 在 凝 固 的 ＨＤ Ｐ Ｅ 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
mof光热相变储能材料
mof光热相变储能材料
MOF光热相变储能材料是一种新型的储能材料，它利用金属有机框架（MOFs）作为载体，将光能转化为热能并储存起来。
这种材料具有较高的光热转换效率和较长的使用寿命，因此在太阳能利用、光热发电、光热制冷等领域具有广泛的应用前景。
MOF光热相变储能材料的制备方法主要包括以下步骤：
1.合成MOFs：选择合适的金属盐和有机配体，在一定的反应条件下合成MOFs。
2.制备光热相变材料：将MOFs与相变材料（如石蜡、脂肪酸等）混合，制备出光热相变储能材料。
3.制备复合材料：将光热相变储能材料与导热材料（如石墨烯、碳纳米管等）复合，制备出具有良好导热性能的复合材料。
MOF光热相变储能材料的优点主要包括：
1.光热转换效率高：MOFs具有较高的比表面积和孔容，可以吸附更多的有机配体和相变材料，从而提高光热转换效率。
2.储能密度大：MOFs可以与多种相变材料进行复合，从而获得较高的储能密度。
3.使用寿命长：MOFs具有较高的化学稳定性和热稳定性，因此可以保证较长的使用寿命。
4.可重复利用：MOFs可以经过多次循环使用，从而降低成本和环境污染。
总之，MOF光热相变储能材料是一种具有广泛应用前景的新型储能材料，它能够有效地将光能转化为热能并储存起来，为可再生能源的利用和发展提供了一种新的解决方案。
一种相变储能导热材料及其制备方法与应用[发明专利]
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(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201711387277.4(22)申请日 2017.12.20(71)申请人 上海叹止新材料科技有限公司地址 201609 上海市松江区叶榭镇叶旺路1号三楼申请人 华东理工大学(72)发明人 张长星 张人华 宋宁 (74)专利代理机构 北京东方芊悦知识产权代理事务所(普通合伙) 11591代理人 彭秀丽(51)Int.Cl.H01L 23/367(2006.01)H01L 23/373(2006.01)H01L 23/427(2006.01)H01M 10/613(2014.01)H01M 10/625(2014.01)H01M 10/653(2014.01)H01M 10/6554(2014.01)H01M 10/659(2014.01)C09K 5/06(2006.01)(54)发明名称一种相变储能导热材料及其制备方法与应用(57)摘要本发明属于相变储能材料技术领域，具体涉及一种相变储能导热材料，并进一步公开其制备方法与应用。
本发明所述的相变储能导热材料，在基体树脂基础上添加所述导热颗粒和相变储能微胶囊材料为填料进行处理，制得的相变导热储热材料具有较好的导热和储能性能，并且利用相变材料的性能，使得所述导热储热材料能够将电子元器件高速运行产生的热量隔绝并储存起来，使其更适用于微电子元器件和电子设备领域的应用。
权利要求书1页 说明书6页CN 108122869 A 2018.06.05C N 108122869A1.一种相变储能微胶囊用于制备相变储能导热材料的应用，其特征在于，所述相变储能微胶囊是以相变材料为芯材，以有机高分子材料为胶囊壁的核壳结构。
2.一种相变储能导热材料，其特征在于，所述材料包括基体树脂，以及填料；所述填料包括导热颗粒和相变储能微胶囊；所述相变储能微胶囊是以相变材料为芯材，以有机高分子材料为胶囊壁的核壳结构。
相变材料的制备及应用
相变材料的制备及应用一、引言相变材料是一种独特的材料，在普通温度范围内，它们具有普通金属和非金属一样的特性，但是当它们受到外界刺激时就会发生相变。
而这种相变带来的物理特性变化，使得相变材料广泛应用于传感器、控制器、储能器等众多领域中。
二、相变材料的制备相变材料制备的方法多种多样，以下介绍几种主要的实验方法。
1. 微观结构调控法微观结构调控法是通过对材料的微观结构进行设计和控制，实现相变材料制备的方法。
这种方法主要通过对材料的成分和晶体形貌进行控制，调控材料相变温度和热效应等特性。
2. 等离子体技术法等离子体技术在相变材料的制备中得到了广泛应用。
这种方法主要通过等离子体对材料进行处理，使得材料的结构、形貌和相变特性发生改变。
3. 蒸发淀积法蒸发淀积法是通过将气态相变材料蒸发及淀积在基底上来制备相变材料的方法。
这种方法是一种简单易行、成本较低的方法，得到了广泛应用。
三、相变材料的应用相变材料的应用十分广泛，以下介绍几个主要的应用领域。
1. 传感器相变材料在传感器领域中有着广泛的应用。
利用相变材料的相变特性，可以制备出温度、压力等传感器，提高传感器的精度和可靠性，具有广泛的商业应用前景。
2. 控制器相变材料在控制器领域中也有着广泛的应用。
与传统控制器相比，利用相变材料制备的控制器可以响应速度更快、性能更稳定，受到众多研究人员的青睐。
3. 储能器相变材料在储能器领域中也有着广泛的应用。
利用相变材料的相变特性，制备出高效、稳定、长寿命的储能器，可以为储能设备的实际应用提供有力保障。
四、未来展望相变材料近年来得到了广泛研究，并已经成功应用于众多领域中。
未来，相变材料还将在储能、传感器、控制器等领域中发挥更广泛的作用。
同时，相变材料的制备方法也将趋于高效、节能和绿色化，为相变材料的发展提供更大的空间。
结语相变材料作为一种新兴的材料，其在吸热、储热、释热和储能等方面具有独特的优势。
相信在未来的发展中，相变材料将会得到更为广泛的应用和推广。
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相变储热材料的制备与应用
摘要：热能储存可以通过蓄热材料的冷却、加热、熔化、凝固。
气化、化学反应等方式实现。
它是一种平衡热能供需和使用的手段。
热能储存按储热方式可分为三类，即显热储能、潜热储能和化学反应储热。
关键词：相变；储热；复合材料
一、相变材料在国内外的发展状况
国外对相变储能材料的研究工作始于20世纪60年代。
最早是以节能为目的，从太阳能和风能的利用及废热回收，经过不断的发展，逐渐扩展到化工、航天、电子等领域。
近年来最主要的研究和应用集中在建筑物的集中空调、采暖及被动式太阳房等领域。
国外研究机构和科研人员对蓄热材料的理论研究工作，尤其是对蓄热材料的组成、蓄热容量随热循环变化情况、相变寿命、储存设备等进行了详细的研究，在实际应用上也取得了很大进展。
相对于已经进入实用阶段的发达国家，我国在20世纪70年代末80年代初才开始对蓄热材料进行研究，所以国内相变储能材料的理论和应用研究还比较薄弱。
上世纪90年代中期以来，国内研究重点开始转向有机相变材料和复合定形相变材料的研究开发。
二、相变储热材料的分类
（1）从材料的化学组成来看，主要分为无机类相变材料和有机类相变材料，而在课堂上我们主要讲解的是有机类相变材料。
无机相变材料包括结晶水合盐、熔融盐和金属合金等无机物。
与无机类相变储能材料相比，有机类相变储能材料具有无过冷及析出，性能稳定，无毒，腐蚀等优点。
其中石蜡类相变潜热量大、相变温度范围广、价格低，所以在相变储能材料的研究使用中受到广泛的重视。
但石蜡类相变储能材料热导率较低，也限制了其应用范围。
为有效克服石蜡类有机化合物相变储能材料的缺点，同时改善相变材料的应用效果及拓展其应用范围，复合相变储能材料应运而生。
复合相变材料由较稳定的有机化合物和具有较高导热系数的无机物颗粒制备而得，因而复合相变材料具有稳定的化学性质，无毒无腐蚀性或毒性和腐蚀性小。
同时它的导热能力较有机物有较大的改善。
(2)根据使用的温度不同又可以分为高、中、低温相变储热材料。
一般使用温度高于100℃的相变储热材料称为高温相变储热材料。
以熔融盐、氧化物和金属及其合金为主。
使用温度低于100℃为中、低温相变储热材料，这类相变材料以水合盐、石蜡类、脂酸类为主，在低温类中也有利用液-气相变型的，如液氮、氦。
（3）从蓄热过程中材料相态的变化方式来看，可分为固液、固气、液气、固固四种相变。
由于固气和液气两种方式相变是有大量气体产生，使材料的体积变的很大，所以实际中很少采用这两种方式。
三、相变材料的分类选择因素
（1）合适相变温度；
（2）较大的相变潜热；
（3）合适的导热性能；
（4）性能稳定，可反复使用而不发生熔析和副反应；
（5）相变的可逆性，过冷度要尽量小；
（6）符合绿色化学要求:无毒、无腐蚀、无污染；
（7）使用安全、不易燃。
易爆或氧化；
（8）蒸汽压要低使之不易挥发损失；
（9）材料密度较大，从而确保单位体积储热密度较大；
（10）体积膨胀较小；
（11）成本低廉，原料易得。
实用型的相变储热材料需要满足以上各项基本原则，但选用时也可以结合实际的应用情况，在满足主要条件之下，采用一定的技术和手段来克服其缺点和不足。
四、相变材料的应用领域
（1）在太阳能方面的应用
太阳能清洁、无污染，而且取用方便。
利用太阳能是解决能源危机的重要途径之一。
但是到达地球表面的太阳辐射能量密度偏低，且受到地理、季节、昼夜及天气变化等因素的制约，表现出稀薄性、间断性和不稳定性等特点。
为了保证供热或供电装置的稳定不问断的运行，需要利用相变储能装置，在能量富裕时储能，在能量不足时释能。
（2）在工业余热方面的应用
在冶金、玻璃、水泥、陶瓷等部门都有大量的各式高温窑炉，它们的能耗非常之大，但热效率通常低于30％，节能的重点是回收烟气余热。
传统的做法是利用耐火材料的热熔变化来储热，这种储热设备的体积大、储热效果不明显。
如果改用相变储热系统，则储热设备体积可减小30％～50％，同时可节能15％～45％，还可以起到稳定运行的作用。
（3）在建筑节能方面的应用
有关资料显示，社会一次能源总消耗量的1／3用于建筑领域。
提高建筑领域能源使用效率，降低建筑能耗，对于整个社会节约能源和保护环境都具有显著的经济效益和社会影响。
利用相变储能建筑材料可有效利用太阳能来蓄热或电力负荷低谷时期的电力来蓄热或蓄冷，使建筑物室内和室外之间的热流波动幅度减弱、作用时间被延迟，从而降低室内的温度波动，提高舒适度，以及节约能耗
（4）在其他方面的应用
相变储热材料有着优异的储能性能，如果这种性能能利用到电池当中去，就会引起电池的一场变革。
现在用的电池不管是一次性电池还是可充式电池，都是利用化学反应来实行放电和充电的。
化学电池中含有大量的重金属，电池废弃后如处理不当，会对环境人的身体健康造成很大的危害。
相变材料大多为无机非金属材料制成，这类材料无害无毒非常适合用来制造绿色电池。
五、相变材料使用目前存在的问题
（1）耐久性
相变材料在循环过程中热物理性质的退化问题；相变材料易从基体的泄漏问题；相变材料对基体材料的作用问题。
（2）经济性
如果要最大化解决上述问题，将导致单位热能储存费用的上升，必将失去与其他储热法或普通建材竞争的优势。
相变储能建筑材料经过20多年的发展，其智能化功能性的特点勿容置疑。
随着人们对建筑节能的日益重视，环境保护意识的逐步增强，相变储能建筑材料必将在今后的建材领域大有用武之地，也会逐渐被人们所认知，具有非常广阔的应用前景。
六、结论
相变储热材料有着优异的储热性能，这一性能在能源的利用上有着广阔的前景。
相变储热材料大多数为无机非金属材料，原料易得，易于制备，无污染，是一种良好的绿色资源。
随着能源的短缺，各国都在努力提高资源利用率和寻找可再生的绿色能源。
相变材料开始受到人们的重视，相变材料在太阳能，工业余热利用，绿色建筑，航天航空领域有着广泛的应用。
随着对相变材料研究的深入，相变材料会应用在更多的领域。