相变储能材料及其应用研究进展
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。
相变储能材料及其应用研究进展
相变储能材料及其应用研究进展陈颖;姜庆辉;辛集武;李鑫;孙兵杨;杨君友【摘要】人类在面临化石能源枯竭的同时,对能量的利用率依然还停留在较低的水平.因此,在大力发展新能源的同时,着力研发节能环保新材料新技术具有十分重要的意义.相变材料(phase-change materials,PCM)是一种节能环保的储能材料,它在蓄热与温控等领域具有大规模商业应用的潜力.本文首先对相变储能材料的基本特征、工作原理以及分类等方面作了简要的介绍;并就相变储能材料在温控与蓄热等领域的应用与发展情况进行了具体的分析,指出了PCM的性能是制约其深入广泛应用的主要技术障碍.在此基础上,详细评述了PCM存在的主要问题以及针对这些问题开展的相关研究工作和最新发展动态,指出通过功能复合等新技术优化材料性能、设计新材料体系、拓展新的应用领域将是相变储能材料未来的主要发展方向.【期刊名称】《材料工程》【年(卷),期】2019(047)007【总页数】10页(P1-10)【关键词】相变材料;相变储能;热管理;蓄热;节能【作者】陈颖;姜庆辉;辛集武;李鑫;孙兵杨;杨君友【作者单位】华中科技大学材料科学与工程学院,武汉430074;华中科技大学材料科学与工程学院,武汉430074;华中科技大学材料科学与工程学院,武汉430074;华中科技大学材料科学与工程学院,武汉430074;华中科技大学材料科学与工程学院,武汉430074;华中科技大学材料科学与工程学院,武汉430074【正文语种】中文【中图分类】TK11随着全球人口的快速增长和经济发展，石油天然气等不可再生能源日益枯竭，能源危机日趋严重[1]。
然而，在能源的开采与利用过程中，能量利用率低的问题却依然没有有效的解决办法。
例如，燃油汽车中，燃料中50%以上的能量以废热的形式散失到空气中[2]；工业生产中，大量的热量以余热的形式耗散[3]。
能量以热的形式散失到空气，在造成资源损耗的同时，引起全球气候变暖。
相变材料的研究进展与应用前景
相变材料的研究进展与应用前景随着科技进步的不断推进，新型材料的研发也日渐繁荣。
其中，相变材料是一类备受关注的新型材料之一。
它不仅可以应用于传统的储能、智能控制等领域，也有着广泛的应用前景，如扩展人工智能、生物医学等领域。
本文就相变材料的研究进展与应用前景进行探讨。
一、相变材料的基础概念及种类相变是指物质在特定条件下，由于温度、压力等因素的改变而发生转变的过程。
相变材料是指在相变过程中可以实现储存或释放大量热量的材料。
它可以分为常规相变材料和非常规相变材料两种类型。
常规相变材料主要包括金属合金、陶瓷材料、聚合物等。
其中，金属合金是一类重要的相变材料，如镁钛合金、铱锑合金等。
这些材料的相变温度往往较高，且相变过程比较缓慢，一般应用于高温储能领域。
而陶瓷材料相变速度较快，可以应用于智能控制、电子设备等领域。
聚合物材料因具有较好的机械韧性和韧性，能够应用于制备柔性电子器件等。
非常规相变材料则包括盐类水合物、荧光气囊等。
例如，盐类水合物可以在4℃左右发生相变，可以应用于冷链物流、生物医学等领域。
二、相变材料的研究进展近年来，相变材料在研究领域中得到了广泛关注。
其重要原因在于相变材料具有独特的物理和化学特性。
首先，相变材料可以实现大幅度的热量储存。
以金属合金为例，铱锑合金的相变焓比普通材料高出数倍，可以实现高效的热量储存。
其次，相变材料的相变温度可以通过合金元素添加、微纳米结构等方法调控。
例如，一些纳米结构相变材料具有独特的量子效应，可以使相变温度降低到室温范围内。
此外，相变材料应用于制备智能材料时，可以基于其相变特性制备出多功能材料。
从应用层面上来看，相变材料具有广泛的应用前景。
例如，相变储存技术可以应用于太阳能、风能等可再生能源的储存，可以有效减少能源浪费。
相变材料的智能控制特性则可以应用于智能家居、智能建筑等领域。
此外，数量庞大的相变材料库也为开发人工智能提供了无限可能。
如：利用相变材料控制机器人的运动，减少其能量消耗和热损失，从而实现人工智能更高效、更智能、更可靠的操作。
微胶囊相变储能材料研究及应用进展评述
化。该法成本低廉 , 工艺简单, 易于大规模工业化生 产。 锐孔法是因聚合物的固化导致微胶囊囊壁的形 成 , 即先将线形聚合物溶解形成溶液 , 聚合物固化时 迅速沉淀析出形成囊壁。 复凝聚法适用于对非水溶性的固体粉末或液体 进行包囊。实现复凝聚的必要条件是 2 种聚合物离 子的电荷相反, 数量恰好相等。以明胶与阿拉伯胶 为例, 将明胶溶液的 pH 值自等电点以上调至等电 点以下 , 使之带电 , 而阿拉伯胶仍带负电 , 由于电荷 互相吸引交联, 形成正、 负离子络合物, 溶解度降低 而凝聚成囊。复凝聚法是经典的微胶囊化方法, 操 作简单。 溶剂挥发法也称为液中干燥法 , 将壳材料与芯 材料混合物以微滴状态分散到介质中, 挥发性的分 散介质迅速从液滴中蒸发或者被萃取形成囊壳。再 通过加热、 减压、 搅拌、 溶剂萃取、 冷却或冻结的手段 将囊壳中的溶剂除去。笔者所在实验室采用三氯甲 烷作为分散挥发相溶剂 , 制备了以聚苯乙烯为壁材、 以 CaCl2 6H 2 O 为芯材的微胶囊相变材料[ 10] 。
相变材料主要利用其在相变过程中吸收或放出 的热能, 在物相变化过程中与外界环境进行能量交 换( 从外界环境吸收热量或向外界环境放出热量 ) , 从而达到能量利用和控制环境温度的目的。 相变材料按照结构可以分为无机相变材料和有 机相变材料, 无机相变材料主要包括结晶水合盐类、 熔融盐类、 金属及其合金和氟化物等。其中最典型 的是结晶水合盐类 , 其具有较大的熔解热和固定的 熔点。 有 代 表 性 的 结 晶 水 合 盐 有: Na2 SO4 10H 2 O 、 CaCl2 6H 2 O 、 Na 2 S 2 O 3 5H 2 O 、 Mg Cl2 6H 2 O 等 , 这类相变材料存在着过冷和相分离的问 题。高级脂肪烃类、 醇类、 芳香烃类、 芳香酮类、 酰胺 类、 氟利昂类等是常用的有机相变材料 , 高分子类相 变材料包括聚烯烃类、 聚多元醇类、 聚烯醇类、 聚烯 酸类、 聚酰胺类等。石蜡是应用比较广泛的有机类 相变材料, 可 用通式 Cn H 2 n + 2 表示 , 选择不同 碳原 子数的石蜡, 可获得不同相变温度 , 相变潜热大约在 160~ 270 kJ/ kg 。石蜡作为相变材料 , 无过 冷及析 出现象、 性能稳定、 无毒、 无腐蚀性、 价格便宜, 但是 其导热系数小、 密度小、 单位体积储热能力差、 相变 过程中体积变化较大。 微胶囊相变材料与普通相变材料相比增大了传 热面积, 防止了相变材料与周围环境的反应, 有效控 制相转变时材料的体积变化, 提高了相变材料的使 用效率, 同时微胶囊相变材料便于封装 , 可以降低相 90 新技术新工艺!
浅谈相变储能在建筑材料的应用
浅谈相变储能在建筑材料的应用摘要：本文介绍相变储能建筑材料的理论基础，相变蓄热材料的分类，相变储能建筑材料研究现状及相变储能建筑材料应用前景。
关键词：相变储能材料建筑材料储能复合相变材料一、相变储能建筑材料理论基础相变储能材料的英文全称为Phase Change Materials，简称为PCM。
相变储能材料是指在一定的温度范围内，利用材料本身相态或结构变化，向环境自动吸收或释放潜热，从而达到调控环境温度的一类物质。
具体相变过程为：当环境温度高于相变温度时，材料吸收并储存热量，以降低环境温度；当环境温度低于相变温度时，材料释放储存的热量，以提高环境温度。
利用相变材料的相变潜热来实现能量的贮存和利用，可用于开发环保节能型复合材料。
通过将相变材料与建筑材料基体复合，可以制成相变储能建筑材料。
它是一种热功能复合材料，能够将能量以相变潜热的形式进行贮存，实现能量在不同时空位置之间的转换。
二、相变蓄热材料的分类相变储蓄材料分：低温相变储蓄材料、中温相变储蓄材料及高温相变储蓄材料。
1.低温相变蓄热材料低温相变储热材料又分为以下几类：（1）无机相变材料无机相变材料主要包括结晶水合盐、熔融盐、金属或合金。
结晶水合盐通常是中、低温相变蓄能材料中重要的一类,具有价格便宜,体积蓄热密度大,熔解热大,熔点固定,热导率比有机相变材料大,一般呈中性等优点。
（2）有机相变材料有机相变材料主要包括石蜡,脂肪酸及其他种类。
石蜡主要由不同长短的直链烷烃混合而成。
脂肪酸的性能特点与石蜡相似,大部分的脂肪酸都可以从动植物中提取,其原料具有可再生和环保的特点,是近年来研究的热点。
其他还有有机类的固-固相变材料,如高密度聚乙烯,多元醇等。
（3）复合相变材料材料的复合化可将各种材料的优点集合在一起,制备复合相变材料是潜热蓄热材料的一种必然的发展趋势。
（4）复合材料的支撑体目前,国内外学者研制的支撑材料主要有膨胀石墨、陶瓷、膨润土、微胶囊等。
相变材料在储能技术中的应用
相变材料在储能技术中的应用随着能源需求的不断增加，能源储存技术的研究越来越重要。
相变材料是一种新型储能材料，具有高储能密度、长寿命、高节能等优点。
它的应用已经引起了越来越多的关注。
本文将介绍相变材料的基本原理、热力学过程、应用现状以及未来发展方向。
一、相变材料基本原理相变材料是指具有相变能力的物质。
它们在温度、压力、电场、磁场、电流等条件下发生相变。
相变是一种物理和化学变化，可以将物质从一个稳定平衡状态转化为另一个稳定平衡状态。
相变材料主要包括固态-固态相变、固态-液态相变和液态-气态相变等。
在固态-固态相变中，相变材料的晶格结构得到了重组，产生了不同的物理性质。
固态-液态相变是相变材料从固态转变为液态。
这种相变主要发生在金属和无机盐类等物质中。
液态-气态相变则是指相变材料从液态转变为气态，包括汽化和沸腾等过程。
相变材料的相变过程是热力学过程。
相变过程可分两个阶段进行：吸热阶段和放热阶段。
吸热阶段是指相变材料在相变过程中吸收热能，从而使温度升高。
放热阶段则是指相变材料从高温状态转变到低温状态，放出储存在相变中的热能。
相变材料的热力学性质是其储能能力的基础。
二、相变材料在储能领域的应用现状近年来，相变材料在储能领域得到了广泛的应用。
例如，相变材料储存冷能的技术可用于被动房屋的空调系统、电子设备散热等领域。
相变材料储存热能的技术也被应用于太阳能集热板、热泵、热能回收等各种系统中。
经典的相变材料是差热材料。
它们的相变峰值在零度附近，可以用来控制室温加热或冷却。
差热材料主要用于家用和商用空调设备以及个人计算机的散热控制等。
相变储能材料的应用具有很大的潜力。
其最大的优势是高储能密度和高效率。
相对于化学储能材料，相变储能材料具有更长的寿命和更高的放电效率。
相对于传统的储能方式，相变储能技术还有很大的改进空间，可以进一步提高效率和储能密度。
三、相变材料在储能领域的未来发展相变材料的应用前景十分广阔。
未来的发展方向包括：通过研究和设计新型相变材料，可以进一步提高储能密度和效率。
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。
相变材料的研究进展及其在建筑领域的应用综述
相变材料的研究进展及其在建筑领域的应用综述内容提示：相变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,本文对相变材料的概念、相变材料的分类、相变材料的筛选和改进、相变材料的制备方法以及封装方法进行了阐述,同时论述了相变材料在建筑领域的应用,并提出了相变材料应用于建筑领域的发展方向。
延伸阅读：建筑材料建筑节能相变材料能源是人类社会生存和发展的血液,在电力供电引起的能源和环境危机越来越被人们关注的情况下,如何开发出新的绿色能源以及提高能源的利用率显得越发重要。
（参考《》）现阶段,人们关心比较多的新能源是太阳能,但是太阳能利用和废热回收存在时间和空间上的不匹配的问题。
相变储能材料可以从环境中吸收能量和向环境释放能量,较好地解决了能量供求在时间和空间上不匹配的矛盾,有效地提高了能量的利用率。
同时相变储能材料在相变过程中温度基本上保持恒定,能够用于调控周围环境的温度,并且能重复使用[1]。
相变储能材料的这些特性使得其在电力移峰填谷、工业与民用建筑和空调的节能、纺织品以及军事等领域有着广泛的应用前景。
1相变材料的研究进展1middot;1相变材料的分类相变材料是可将一定形式的能量在高于其相变温度时储存起来,而在低于其相变温度时释放出来加以利用的储能材料。
它主要由主储热剂、相变点调整剂、防过热剂、防相分离剂、相变促进剂等组分组成[2]。
相变材料种类很多,从所储能量的特点看,分为储热材料和储冷材料两类[2]。
从储能材料储能的方式看,可分为显热储能、潜热储能和化学反应储能3类[3]。
其中,潜热储能是利用相变材料的相变潜热来储热,储能密度大,储热装置简单、体积小,而且储热过程中储热材料近似恒温,可以较容易地实现室温的定温控制,特别适用于建筑保温节能领域[4]。
从蓄热的温度范围看,可分为高温、中温和低温3类。
高温相变材料主要是一些熔融盐、金属合金;中温相变材料主要是一些水合盐、有机物和高分子材料;低温相变材料主要是冰和水凝胶[5]。
相变储能材料的研究与应用
相变储能材料的研究与应用第一章：引言相变储能材料是一种具有广阔应用前景的新型材料，其能够通过物质相变吸收或释放大量的热能，实现高效能量储存。
随着能源危机的加剧和环保意识的增加，相变储能材料作为一种清洁、高效、可靠的能量储存方式，越来越受到人们的关注。
针对相变储能材料的研究和应用问题，本文从材料性能、制备工艺、应用领域等方面进行探究。
第二章：相变储能材料的基本特性相变储能材料是指在特定条件下从一个相态转变为另一个相态时所释放或吸收的能量。
相变储能材料有许多具有吸引力的特点，例如能量密度高、长寿命、稳定性好、环保等。
相变储能材料的优点主要包括以下几个方面：1、高能量密度，比传统化学储能材料要高出几倍；2、分光潜热，储能效果更优；3、多次循环使用，具有较长的使用寿命；4、不受纵横向外力影响，稳定性好；5、制备过程简单、成本低。
第三章：相变储能材料的制备工艺相变储能材料的制备工艺是影响其性能的一个关键因素。
传统的相变储能材料制备方法主要包括封装法、微胶囊法、溶胶-凝胶法、溶液旋转镀法等。
这些方法制备的相变储能材料使用寿命较短，储存容量较小，不能满足实际应用需求。
针对传统制备方法出现的瓶颈，研究人员们不断探索新的相变储能材料制备方法，目前研究进展最为显著的是气相沉积法和溶胶-凝胶自组装法。
气相沉积法是一种利用高温高压条件下，使前驱体沉积在基底上形成相变储能材料的制备方法，能够制备出高纯度、晶体质量高、密度均匀的相变储能材料。
溶胶-凝胶自组装法则是通过调节前驱体浓度，利用物质自组装成膜的性质制备相变储能材料，这种方法制备出的材料具有良好的膜性能和凝胶微观结构。
第四章：相变储能材料的应用领域由于相变储能材料优异的性能特点，其在能源领域、热管理领域、建筑领域等方面均有广泛的应用。
相变储能材料在能源领域的应用主要涉及能量储存和转换。
例如，可以使用相变储能材料制成锂电池，提高电池的能量密度和使用寿命，还可以生产太阳能电池板、地热发电等途径。
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。
相变储能材料调研报告
相变储能材料调研报告相变储能材料是一种新型的储能材料，具有较高的储能密度和长周期的循环寿命。
本文对相变储能材料进行了调查研究，总结了其基本原理、应用领域和发展前景。
相变储能材料是一种能够通过物质相变（固液相变或液气相变）来储存和释放能量的材料。
相变过程中，物质会吸收或释放大量的潜热，使其储能密度较高。
相变储能材料分为两类：固态相变材料和液态相变材料。
固态相变材料常见的有蓄热水泥、蓄热蜡等，液态相变材料主要有相变蓄热材料、相变涂层等。
相变储能材料的应用领域很广泛。
首先，它可以用于建筑领域，用作墙体、屋顶等结构的蓄热材料，实现建筑的节能减排。
其次，相变储能材料可以用于电子产品、汽车等领域，提高电池的储能密度和循环寿命。
再次，它还可以用于太阳能热能利用，提高太阳能的利用效率。
此外，相变储能材料还可以应用于工业过程中的热能调控、冷热能的储存等。
相变储能材料在未来具有广阔的发展前景。
首先，随着节能减排的要求越来越高，相变储能材料将成为建筑领域的重要发展方向。
其次，随着新能源的快速发展，太阳能、风能等能源的不稳定性引发了储能技术的需求，相变储能材料有望成为重要的储能手段。
再次，随着电动汽车市场的逐渐兴起，相变储能材料在电池领域的应用前景广阔。
然而，相变储能材料也存在一些挑战和限制。
首先，目前相变储能材料的生产成本较高，需要进一步降低成本才能在大规模应用中具备竞争力。
其次，相变储能材料的循环稳定性和耐久性还需要进一步提高，以满足长期使用的需求。
再次，相变储能材料的热传导性能也需要改进，以提高储能和释放能量的效率。
综上所述，相变储能材料是一种具有较高储能密度和长周期循环寿命的储能材料，有着广泛的应用前景。
随着技术的不断发展和应用的推广，相变储能材料将在节能减排、新能源储存等领域发挥重要作用。
然而，相变储能材料还需要进一步解决生产成本高、循环稳定性和热传导性能等问题，以实现规模化应用。
相变储能技术在节能建筑中的应用研究
相变储能技术在节能建筑中的应用研究随着全球能源紧缺问题和气候变化的威胁不断加深，建筑行业的节能问题受到了越来越多的关注。
其中相变储能技术作为一种高效储能技术，能够为建筑节能提供新的解决方案。
本文将针对相变储能技术在节能建筑中的应用研究进行阐述。
一、相变储能技术的基本原理及特点相变储能技术利用物质相变过程的能量吸放热效应，并将其作为储能方式。
其基本原理是将储热材料置于建筑内，当室内温度高于储热材料的相变温度时，储热材料开始吸收热量，并将其转化为潜热储存。
当室内温度下降到一定程度时，储热材料开始放出潜热，并将其转化为可用热能。
相比于传统的热储存技术，相变储能技术具有以下几个特点：1、高储能密度储热材料的相变潜热较大，储能密度也随之提高。
2、长储能时间相变储热材料的相变温度范围相对较宽，可提供较长的储能时间。
3、稳定性好储热材料在相变过程中不需要传输热能，因此其稳定性较好，施工难度较小。
二、相变储能技术在建筑节能中的应用研究相变储能技术在建筑节能中的应用主要体现在以下两个方面。
1、相变储能技术在建筑空调系统中的应用空调系统是建筑消耗能源最为严重的系统之一，对能源节约的需求也最为迫切。
相变储能技术在空调系统中的应用，主要是将储热材料置于空调房间内，利用其吸放热效应，平衡室内温度波动，以减小空调系统的负荷。
相变储能材料的储热潜热大，因此相比于传统的储热材料，在同等空间内提供更为丰富的储能。
同时，相变储能技术的储能时间也优于传统的空调系统的储能时间，能够为室内提供更为持久的温度平衡。
2、相变储能技术在建筑太阳能利用中的应用太阳能在建筑节能中具有广泛的应用场景，能够为建筑提供清洁、可再生的能源来源。
相变储能技术在太阳能利用中的应用，主要是将储热材料作为太阳能集热器所使用的媒介，将太阳能辐射转化为潜热储存，以便于后续利用。
相比于传统的太阳能集热器，相变储能技术的储热潜热更高，能够将太阳能的利用效率提高至更高水平。
有机相变储能材料研究进展
术 困难。而有机相变储能材料将外界或体系中的热量以高储能密度 的潜热储存方式加 以储存 ，既能够将低品位的热能 转换成为具有高品位的能源，又具有相变温度可调节和无过冷、相分 离等优点，是一类新型的清洁储能材料。有机相
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相变储能技术应用发展报告
相变储能技术应用发展报告全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：相变储能技术是一种新型的储能技术，它利用相变材料的特性在相变过程中吸收或释放大量的热量来实现能量的储存和释放。
这种技术具有储能效率高、循环寿命长、安全性好等优点，因此在能源储存领域有着广泛的应用前景。
本报告将对相变储能技术的应用发展进行全面的分析和总结。
一、相变储能技术的原理及优势相变储能技术是利用相变材料在相变过程中吸收或释放大量的热量来实现能量的储存和释放的一种新型储能技术。
相变材料通常包括蓄热材料和蓄冷材料两种，蓄热材料在相变过程中吸热，而蓄冷材料在相变过程中放热。
这种技术具有以下优势：1. 高效能储存：相变储能技术可以实现高效能的储存和释放，能够有效提高能源利用率。
2. 循环寿命长：相变储能技术中使用的相变材料具有很好的循环稳定性，循环寿命长，可持续利用。
3. 安全性好：相变储能技术采用的相变材料具有良好的安全性能，避免了其他储能技术可能存在的安全隐患。
二、相变储能技术的应用现状目前，相变储能技术已经在多个领域得到了广泛的应用，例如建筑节能领域、太阳能利用领域、电动汽车领域等。
1. 建筑节能领域：相变储能技术可以用于建筑的保温和降温，通过在墙体、屋顶等部位使用相变材料，可以实现建筑对温度的调控，达到节能的效果。
2. 太阳能利用领域：相变储能技术可以用于太阳能的集热和储能，将太阳能转化为热能，然后通过相变储能技术存储，实现对太阳能的有效利用。
3. 电动汽车领域：相变储能技术可以用于电动汽车的电池管理系统，通过在电池中加入相变材料，可以有效提高电池的循环寿命和安全性。
三、相变储能技术的发展趋势相变储能技术具有较高的发展前景，未来在以下几个方面可能会有更多的应用和发展：1. 新材料研发：随着材料科学技术的不断进步，相变材料的种类和性能将得到进一步优化和提升，为相变储能技术的发展提供更广阔的空间。
2. 多领域应用：相变储能技术可以在建筑、交通、空调等多个领域得到广泛应用，未来可能会有更多的行业将其引入到自己的产品和系统中。
国内外相变储能材料技术现状及应用情况研究综述
0 引言能源是社会发展的重要物质基础，是经济的主要驱动力之一[1]。
不可再生资源的不断枯竭和全球变暖的不断升级，迫使趋势转向使用可持续能源[2，3]。
因此，进行可再生能源开发势在必行。
研究充放效率高的储热、储电系统是推动可再生能源普及应用的必经环节[4，5]。
据统计，目前全球18%以上的能源消耗来自可再生能源[6]。
长远看来，可再生能源由于其可持续性、环境友好性而比传统化石能源更具应用前景[7]。
然而，可再生能源也面临亟待解决的问题，特别是以风光为主的间歇性能源，其自然脉动性与人类社会活动的24小时能源供应需求相违背，需配置储能手段来平抑能源供给侧与需求侧的波动[8]。
在热能制取与利用领域，通过将热能储存（Thermal Energy Storage，TES）应用于高效和清洁的能源系统，可以最大限度地减少对二次能源/化石燃料的依赖，从而提高可再生能源热能的可靠性[12，13]。
此外，TES系统可以储存多余的能源，并通过在电力需求高峰期间交付来弥补供需缺口[14，15]。
国内外能源技术领域正在努力从可再生能源中获得更稳定、更高效、全天候的能源供给[16]。
1 热能储存TES通过Web of Science对TES相变材料进行了全面的文献调查，在过去的30年里，共统计出4300多篇关于材料、组件、系统、应用、发展等基础科学/化学的研究论文。
如图1（a）所示，近10多年来，TES材料的研究非常活跃。
此外，TES 材料也获得了市场认可，一些组织对相关技术申请了专利保护［见图1（b）］，从文献和专利增长情况来看，储热行业发展增速较为迅猛[17-18]。
用于潜热储热（LHTES）的材料称为相变材料（Phase Change Materials，PCM）[19]，在相变过程中具有恒定温度进行吸收和释放热量的能力[20]。
PCM的分类和相关应用情况如图2所示，组成成分多样，可以是有机、无机或共晶混合物。
通过将PCM配置进TES系统，可有效地利用其相变过程进行热量储存与馈出，通过控制系统的运行参数可以满足热负荷。
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。
相变储能建筑材料的应用技术进展
TM探讨相变储能建筑材料的应用技术进展张建军 郑州市泛安工程监理有限公司摘 要：本文以相变储能建筑材料为研究对象，着眼于建筑材料施工实际，从相变储能材料基本情况分析、相变储能材料应用于建筑领域的价值分析、相变储能建筑材料的应用技术分析以及相变储能建筑材料的应用展望分析这几个方面入手，围绕相变储能建筑材料的应用技术进展这一中心问题展开了较为详细的分析与阐述，并据此论证了相变储能材料在建筑作业中所发挥的关键作用与意义。
关键词：相变储能材料； 建筑；应用；技术；价值；展望；分析当前的实际情况在于：能源的有限性并未与较高的能源利用率相对应，能源浪费问题极为凸显。
从这一角度上来说，如何将能源有效集中并储存，在必要的时候对其进行高效应用，已成为现阶段相关人员最亟待解决的问题之一。
本文所研究的此类相变储能材料在应用于建筑行业领域的过程中表现出了突出的储能及节能效益，需要引起相关工作人员的广泛关注与重视。
本文试对其做详细分析。
1 相变储能材料基本情况分析PCM（Phase Change Material）极为相变储能材料。
从理论上来说，它是指以一定的温度变化范围为前提，以材料自身的结构变化与相态变化趋势为依据，以相变储能材料自身所具备的潜在性能特性为基础，以环境温度的降低或升高为运行条件，完成有关环境自动吸收多余热量的储存或是热量的释放向作业，其最终目的在于确保建筑环境的保温特性。
从这一角度上来说，相变储能材料可以说是热功能复合材料的一种具体表现形式。
从其应用角度上来会所，相变储能材料的应用可以在相变潜热的运行方式作用之下达到对能量的储存与利用作业，从而加快有关节能环保型负荷材料的开发作业进程，是新型建筑材料研究领域的重点。
2 相变储能材料应用于建筑领域的价值分析相关工作人员需要清醒的认识到一个方面的问题：当期技术条件支持下的大多数相变储能系统结构均层次较多且复杂，与之相对应的是较高的投资价格。
相变储能材料应用于建筑领域的关键在于将相变材料同传统意义上的建筑材料相融合，作为建筑结构的关键性材料，一方面可以使得建筑材料的整体结构更为稳定与完善，另一方面也可以是强化建筑结构材料的荷载轴承作用力。
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第４７卷２０１９年７月第７期第１－１０页材 料 工 程ＪｏｕｒｎａｌｏｆＭａｔｅｒｉａｌｓＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＶｏｌ．４７Ｊｕｌ．２０１９Ｎｏ．７ｐｐ．１－１０相变储能材料及其应用研究进展Ｒｅｓｅａｒｃｈｓｔａｔｕｓａｎｄａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｐｈａｓｅｃｈａｎｇｅｍａｔｅｒｉａｌｓ陈 颖，姜庆辉，辛集武，李 鑫，孙兵杨，杨君友（华中科技大学材料科学与工程学院，武汉４３００７４）ＣＨＥＮＹｉｎｇ，ＪＩＡＮＧＱｉｎｇ ｈｕｉ，ＸＩＮＪｉ ｗｕ，ＬＩＸｉｎ，ＳＵＮＢｉｎｇ ｙａｎｇ，ＹＡＮＧＪｕｎ ｙｏｕ（ＳｃｈｏｏｌｏｆＭａｔｅｒｉａｌｓＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＨｕａｚｈｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｗｕｈａｎ４３００７４，Ｃｈｉｎａ）摘要：人类在面临化石能源枯竭的同时，对能量的利用率依然还停留在较低的水平。
因此，在大力发展新能源的同时，着力研发节能环保新材料新技术具有十分重要的意义。
相变材料（ｐｈａｓｅ ｃｈａｎｇｅｍａｔｅｒｉａｌｓ，ＰＣＭ）是一种节能环保的储能材料，它在蓄热与温控等领域具有大规模商业应用的潜力。
本文首先对相变储能材料的基本特征、工作原理以及分类等方面作了简要的介绍；并就相变储能材料在温控与蓄热等领域的应用与发展情况进行了具体的分析，指出了ＰＣＭ的性能是制约其深入广泛应用的主要技术障碍。
在此基础上，详细评述了ＰＣＭ存在的主要问题以及针对这些问题开展的相关研究工作和最新发展动态，指出通过功能复合等新技术优化材料性能、设计新材料体系、拓展新的应用领域将是相变储能材料未来的主要发展方向。
关键词：相变材料；相变储能；热管理；蓄热；节能犱狅犻：１０．１１８６８／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１ ４３８１．２０１８．０００８７６中图分类号：ＴＫ１１ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００１ ４３８１（２０１９）０７ ０００１ １０犃犫狊狋狉犪犮狋：Ｃｕｒｒｅｎｔｌｙ，ｔｈｅｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙｏｆｅｎｅｒｇｙｓｔｉｌｌｒｅｍａｉｎｓａｔａｌｏｗｌｅｖｅｌ，ａｌｔｈｏｕｇｈｔｈｅｄｅｐｌｅｔｉｏｎｏｆｆｏｓｓｉｌｆｕｅｌｉｓａｐｐｏａｃｈｉｎｇ．Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ，ｉｔｉｓｏｆｇｒｅａｔｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｃｅｔｏｄｅｖｅｌｏｐｎｅｗｍａｔｅｒｉａｌｓａｎｄｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓｆｏｒｅｎｅｒｇｙ ｓａｖｉｎｇａｎｄｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ．Ｐｈａｓｅ ｃｈａｎｇｅｍａｔｅｒｉａｌｓ（ＰＣＭ），ｗｈｉｃｈｃａｎａｂｓｏｒｂｏｒｒｅｌｅａｓｅｈｅａｔｔｈｒｏｕｇｈｉｎｖｅｒｓｉｂｌｅｐｈａｓｅｃｈａｎｇｅ，ａｒｅｖｅｒｙｐｒｏｍｉｓｉｎｇｉｎｔｈｅｆｉｅｌｄｓｏｆｈｅａｔｓｔｏｒａｇｅａｎｄｔｈｅｒｍａｌｍａｎａｇｅｍｅｎｔ．Ｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ，ｔｈｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓａｎｄｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎｏｆＰＣＭｗｅｒｅｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄｂｒｉｅｆｌｙｉｎｔｈｅｆｉｒｓｔｓｅｃｔｉｏｎ，ａｎｄｔｈｅｎｔｈｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎａｎｄｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｓｔａｔｕｓｏｆＰＣＭｗｅｒｅｒｅｖｉｅｗｅｄａｎｄａｎａｌｙｚｅｄｄｅｔａｉｌｅｄｌｙ．Ｉｎｔｈｅｔｈｉｒｄｐａｒｔ，ｔｈｅｍａｉｎｐｒｏｂｌｅｍｓｏｆＰＣＭｗｅｒｅｐｏｉｎｔｅｄｏｕｔ，ａｎｄｔｈｅｒｅｌａｔｅｄｒｅｓｅａｒｃｈｗｏｒｋａｎｄｒｅｃｅｎｔｒｅｓｅａｒｃｈｐｒｏｇｒｅｓｓｗｅｒｅａｎａｌｙｚｅｄａｎｄｄｉｓｃｕｓｓｅｄ．Ｆｉｎａｌｌｙ，ｉｔｗａｓｐｏｉｎｔｅｄｏｕｔｔｈａｔｏｐｔｉｍｉｚｉｎｇｍａｔｅｒｉａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｔｈｒｏｕｇｈｎｅｗｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｃｏｍｐｏｓｉｔｅｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｄｅｓｉｇｎｉｎｇｎｅｗｍａｔｅｒｉａｌｓｙｓｔｅｍ，ｅｘｐａｎｄｉｎｇｎｅｗａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｆｉｅｌｄｓａｒｅｔｈｅｍａｉｎｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｄｉｒｅｃｔｉｏｎｓｏｆｐｈａｓｅｃｈａｎｇｅｅｎｅｒｇｙｓｔｏｒａｇｅｍａｔｅｒｉａｌｓ．犓犲狔狑狅狉犱狊：ｐｈａｓｅｃｈａｎｇｅｍａｔｅｒｉａｌ；ｐｈａｓｅｃｈａｎｇｅｅｎｅｒｇｙｓｔｏｒａｇｅ；ｔｈｅｒｍａｌｍａｎａｇｅｍｅｎｔ；ｈｅａｔｓｔｏｒａｇｅ；ｅｎｅｒｇｙｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ 随着全球人口的快速增长和经济发展，石油天然气等不可再生能源日益枯竭，能源危机日趋严重［１］。
然而，在能源的开采与利用过程中，能量利用率低的问题却依然没有有效的解决办法。
例如，燃油汽车中，燃料中５０％以上的能量以废热的形式散失到空气中［２］；工业生产中，大量的热量以余热的形式耗散［３］。
能量以热的形式散失到空气，在造成资源损耗的同时，引起全球气候变暖。
因此，研发新型储能材料，提高能量利用率是近几年科学界重要的研究课题［４ ５］，可望有效减缓资源流失与环境恶化带来的巨大压力。
相变材料（ｐｈａｓｅ ｃｈａｎｇｅｍａｔｅｒｉａｌｓ，ＰＣＭ）是一种新型绿色的能源材料［６］，它虽然自身不能产生任何形式的能量，但是可以利用其相变热效应，将外界环境中损失的热量以潜热的形式储存起来，在合适的条件下自主地将能量释放利用，达到提高能量高利用率的目的。
此外，利用相变储能技术，收集储存太阳光中的热能［７］，代替传统化石燃料燃烧供能，也可为日常生产生活的能量来源提供新的途径。
材料工程２０１９年７月同时，ＰＣＭ也能依靠其在发生相转变的过程中吸收或释放大量的能量而自身的温度仅有小幅度波动的特性，将周围环境温度控制在相变点附近，达到控温的目的［８］。
与传统的热管理方式相比，这种热管理技术能在不借助任何能量输入的情况下，高效地将热量从热源中带走的同时，保证自身的温度仅有小幅度的波动［９］。
凭借高效节能环保的优点，相变材料热管理技术在新能源汽车、大型储能电池等热管理领域有着重要的发展前景。
１ 相变储能材料概述１．１ 相变储能原理相变材料是一种绿色环保可循环使用的储能材料，具有极高的相变潜热，在相变过程中可以吸收或释放大量的能量。
从热力学角度分析，相变材料蓄热的原理可分为两种情况［１０ １１］：（１）材料内分子的排布状况发生变化：分子有序排列时，分子间振动慢、内能低；分子间无序排列时，分子间振动快、内能高。
如图１所示，当分子排列从有序排列向无序排列转变时，宏观上材料表现为吸热；反之则为图１ 物理相变原理图Ｆｉｇ．１ Ｓｃｈｅｍａｔｉｃｄｉａｇｒａｍｏｆｐｈｙｓｉｃａｌｐｈａｓｅｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ放热。
这种反应属于物理反应，宏观上表现为材料的熔化凝固等现象，代表有石蜡等有机相变材料的固液反应。
（２）材料内发生键的断裂与重组：如图２所示，分子内发生键的断裂时，需要提供大量的能量来克服原子间的相互作用力；反之，当原子间成键时，会使得系统内能降低，放出大量热量。
这种反应属于化学反应，代表有无机水合物等无机相变材料失水吸水，大部分为固固相变。
图２ 化学相变原理图Ｆｉｇ．２ Ｓｃｈｅｍａｔｉｃｄｉａｇｒａｍｏｆｃｈｅｍｉｃａｌｐｈａｓｅｃｈａｎｇｅ１．２ 相变储能材料的选择与分类相变材料的种类繁多，按照材料结构分类，相变材料分为有机相变材料，无机相变材料与金属材料［１２ １３］。
其中，金属材料的相变温度一般在几百甚至是几千摄氏度以上，实际应用意义不大。
一般仅有有机相变材料和无机相变材料中相变潜热较大，热稳定性好的部分可用于相变储能。
此外，在实际生产生活中，相变温度是对相变材料选择的一个重要参数。
在相变材料控温领域，相变材料的相变温度应在所需最佳温度范围内；在相变材料蓄热领域内，相变温度要适应环境的变化，同时满足吸热与放热的需求。
常见相变材料的基本参数与物化性质如表１所示。
表１ 常见相变材料的分类［１５ １９］Ｔａｂｌｅ１ Ｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎｏｆｃｏｍｍｏｎｐｈａｓｅｃｈａｎｇｅｍａｔｅｒｉａｌｓ［１５ １９］ＳｐｅｃｉｅｓＮａｍｅＭｅｌｔｉｎｇｐｏｉｎｔ／℃Ｌａｔｅｎｔｈｅａｔ／（Ｊ·ｇ－１）ＰｒｏｐｅｒｔｙＩｎｏｒｇａｎｉｃＣａＣｌ·６Ｈ２Ｏ２５．８１２５．９Ｈ３ＰＯ４２６１４７ＬｉＮＯ３·２Ｈ２Ｏ３０２９６．８ＬｉＮＯ３·３Ｈ２Ｏ３０１８９ＮａＳＯ４·１０Ｈ２Ｏ３２．４２５７ＮａＳ２Ｏ３·５Ｈ２Ｏ４８．５２１０Ｂａ（ＯＨ）２·８Ｈ２Ｏ７８２６４ＮａＮＯ３３０７１７２ＭｇＣｌ２７１４４５２ＭｇＦ２１２６３９３８Ｈｉｇｈｌａｔｅｎｔｈｅａｔａｎｄｔｈｅｒｍａｌｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙ，ｌｏｗｔｈｅｒｍａｌｅｘｐａｎｓｉｏｎ，ｎｏｎ ｉｎｆｌａｍｍａｂｌｅ，ｎｏｎ ｔｏｘｉｃ，ｃｏｒｒｏｓｉｖｅ，ｐｏｏｒｉｎｖｅｒｔｉｂｉｌｉｔｙ，ｏｂｖｉｏｕｓｐｈａｓｅｓｕｐｅｒｃｏｏｌｉｎｇＯｒｇａｎｉｃＰａｒａｆｆｉｎＣ１８Ｈ３８２８２４３Ｃ２２Ｈ４６４４．４２４９Ｃ２６Ｈ５４５６．１２５６Ｃ３Ｈ８Ｏ３２６１８４Ｃ１７Ｈ３４Ｏ２２９２０５Ｃ１２Ｈ２４Ｏ２４３１７７Ｃ１８Ｈ３８Ｏ５７２４２．８５Ｈｉｇｈｌａｔｅｎｔｈｅａｔ，ｌｏｗｔｈｅｒｍａｌｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙ，ｇｏｏｄｓｔａｂｉｌｉｔｙ，ｎｏ ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ，ｇｏｏｄｉｎｖｅｒｔｉｂｉｌｉｔｙ，ｎｏｔｏｂｖｉｏｕｓｓｕｐｅｒｃｏｏｌｉｎｇ２第４７卷 第７期相变储能材料及其应用研究进展 在实际生产生活应用中，对相变材料的选择应结合实际工作环境与条件的需求，在极大限度发挥其优点的同时，也要考虑ＰＣＭ在物化性质上的缺点［１４］。
例如，在动力电池热管理系统相变材料的选择上，首先要考虑材料的相变潜热与热导率必须足够大，相变温度应在电池最佳工作温度范围内，满足电池散热的需求；其次由于动力电池循环充放电的使用次数多，考虑相变材料的热稳定性应满足基本循环使用条件；最后，应考虑电池实际的工作需求，优先考虑对电池壳体、电池组封装材料无腐蚀性，对环境无污染的相变材料，免去对相变材料做特殊封装的工序。
２ 相变储能材料的应用２．１ 相变材料温控技术ＰＣＭ在相变过程中可以吸收或放出大量热量。
若能将其合理的利用，可以实现对周围环境温度的自动温控，这个过程基本不涉及任何其他形式能量的输入。
基于ＰＣＭ的温控技术与传统强制对流风冷、循环液冷技术相比，具有高效、绿色、环保的特性［２０ ２２］。
２．１．１ 热管与均热板热管是基于ＰＣＭ蒸发吸热、冷凝放热的一种高效控温器件。
其工作原理如图３所示，ＰＣＭ工质（常为低温相变材料，如水、乙二醇等）在高温端吸热蒸发，扩散到低温端，低温端常设计成散热良好的翅片状；蒸气在低温段液化放热，热量通过翅片传递到外界环境中；液化的ＰＣＭ在重力与毛细作用下，重新回流到高温端；其中，工质的相变温度选取在热管的启动温度附近。