相变材料简介

PCM通常具有很高的熔化热，可以存储/在熔化/凝固过程中释放大量能量过程 。PCM 被认为是存储具有广泛应用的介质，包括冷却食品、航天器热系统、纺织品、建筑、太阳能系统和废热回收系统 。为了例如，PCM 可以通过以下方式减少电力消耗减少空气温度的波动和换档冷却负荷到建筑物的非高峰期。

相变材料PCM应用于屋顶

相变材料PCM应用于办公楼内部装修

相变材料PCM的分类-按形态

PCM 可以是根据固-液、固-固相、固气相和液气相变和反之亦然。对于 TES 系统，固-气相转换化和液-气相变是不切实际的由于系统体积大、压力高。例如，水-蒸汽系统不商业上对大规模 TES 是可行的。

在固固的情况下PCM，它们的相变热远低于固液相变材料。

固液PCM是理想的TES 系统的候选者。 固-液 PCM 具有有利的相平衡，高密度，小体积变化，并在操作温度低蒸气压ature在相变期间。此外，固液PCM 在冷冻过程中也表现出很少或没有过冷，在相同温度下熔化/冷冻和相分离，和足够的结晶速率。有很多因素固-液影响效果及应用PCM：热容量、导热性、潜热、相变温度等。

相变材料PCM的分类-按组成

PCM具有长期的化学稳定性，不燃烧危险，无毒无腐蚀性，请勿经受长期热循环后降解，不会爆炸化合物，并与其他材料相容和良好的化学性能能够完成重新可逆的冷冻/融化循环。

PCM分为三个主要组，如图 1 所示：有机 PCM，无机 PCM 和共晶 PCM 。

有机 PCM为石蜡和非石蜡材料（脂肪酸、醇和乙二醇）。有机 PCM 含量丰富且成分丰富以合理的价格市售。然而，利用传统方式的 PCM 有几个限制，例如熔化状态下的液体泄漏和低热传导延展性

无机 PCM 含有水合物，化合物和金属。水合物可以被认为是无机盐和水的合金形成典型的结晶具有通式 M · n H 2 O（其中M是盐成分，n是分子数）。受到几个问题的困扰（例如倾向于超冷却、偏析、不均匀熔化、体积大反复变化、腐蚀和相分离相变周期），这限制了它们在 TES 中的应用。无机化合物一般被认为不适合在 TES 中的应用，因为它们具有相对较小的潜热容量，并且对环境和人类健康有害。金属，有前途的无机 PCM，减少了一些盐问题，但它们只适用于高温应用。

共晶 PCM 可以定义作为两个或多个com-的最小熔化成分ponents，每一个都一致地冻结和融化形成组分的晶体的混合物在进行中结晶共晶 PCM 可以通过以下方式进行调整混合无机-无机、有机-有机或组合两个 PCM 的国家在特定的应用程序所需的比率褶皱。它们还具有高导热性和没有偏析和过冷的密度，而它们的比热容和潜热远低于对烷/水合物。

PCM也可以根据它们的相变温度分类

低温度 PCM（熔点< 220 ° C），中间-温度 PCM（220 ° C ≤熔点≤ 420 ° C），和高温 PCM（熔点> 420 ° C）[47]。

通常，低温 PCM 是对羟基苯甲酸、脂肪酸、高分子材料、糖醇、多元醇等[48]。大多数有机化合物的熔点低于80 ℃ ；因此，有机 PCM 属于低温度 PCM。

然而，大多数无机无机有机共晶 PCM 属于中间类别温度 PCM。

高温 PCM，包括硝酸盐、金属碳酸盐、硫酸盐、氟化物、氯化物和等，可广泛应用于高温TES要求温度> 500 ° C