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相变材料FSM-PCM1

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相变材料FSM-PCM1,,结构式
相变材料FSM-PCM1
  • CAS号:
  • 英文名:Phase change material
  • 中文名:相变材料FSM-PCM1
  • CBNumber:CB93309710
  • 分子式:
  • 分子量:0
  • MOL File:Mol file

相变材料FSM-PCM1性质、用途与生产工艺

  • 概述 相变材料（Phase-Change materials）是一种调温功能性材料。可以利用它在特定温度(相变温度)下发生物相的变化而引起吸热和放热的过程，来控制环境温度，如用于人造卫星制造中涉及仪器的恒温控制问题，以及民用节能材料方面。目前，美国和法国已将CaCl2·6 H2O及Na2SO4·10H2O等相变材料制成了贮热 管用于住宅热温取暖。前者，吸热在29.9℃时熔 融成为液体，后者，吸热在32.4℃时熔融。利用它们的相变吸热、放热来调节周围环境温度。
    采用相变材料的温控系统具有许多优点，如装 置简单，不需要一整套的供热、输热的管道设 施，占地面积小，使用方面，不需管理和维修、节 省能源、成本较低[1]。相变材料按照相变方式一般可分为4类：固一固相变材料、固一液相变材料、固一气相变材料和液一气相变材料。相变材料按相变温度的范围可分为高温中温和低温相变材料。相变材料有无机相变材料，有机相变材料以及复合相变材料[2]。
  • 分类 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。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。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。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。从材料的化学组成看, 可分为无机相变材料 、有机相变材料和混合相变材料三类 。无机相变材料主要包括结晶水合盐 、熔融盐、金属合金等无机物;有机相变材料主要包括石蜡、羧酸、酯 、多元醇等有机物;混合相变材料主要是有机和无机共融相变材料的混合物。从蓄热过程中材料相态看, 可分为固液相变材料、固固相变材料 、固气相变材料和液气相变材料 。由于后两种相变方式在相变过程中伴随有大量气体的存在, 使材料体积变化较大, 因此尽管它们有很大的相变焓, 但在工程应用中很少被使用。固液相变材料主要包括水合盐和石蜡等 。固固相变材料相变时不发生相态的转变 ,而是相变材料的晶型发生了变化, 在晶型变化过程中有热量的吸收和放出。固固相变材料主要包括高密度聚乙烯、多元醇和具有“层状钙钛矿”晶体结构的金属有机化合物。 相变材料的分类 图1 相变材料的分类  
  • 制备方法 目前制备相变材料的方法主要有以下3种：
    • 基体材料封装相变材料法
    基体材料封装相变材料法就是把基体材料按照一定的成形工艺制备成微胶囊 、多孔或三维网状结构,再把相变材料灌注于其中或把载体基质浸入熔融的相变材料中。其中微胶囊化技术包括界面聚合法和原位聚合法:
    1)界面聚合法是将两种反应单体分别存在于乳液互不相溶的分散相和连续相中,而聚合反应是在相界面上发生的。这种制备微胶囊的工艺优点为可以在常温下操作, 而且方便简单 、效果好。缺点是对壁材要求较高 , 被包覆的单体要有较高的反应活性 ;制备出的微胶囊夹杂有少量未反应的单体 ;界面聚合形成的壁膜的可透性一般较高, 不适于包覆要求严格密封的芯材等。
    2)原位聚合法的技术特点是 :单体和引发剂全部置于囊心的外部且要求单体可溶 ,而生成的聚合物不溶, 聚合物沉积在囊心表面并包覆形成微胶囊。 微胶囊包覆的相变材料 图2 微胶囊包覆的相变材料
    • 基体和相变材料熔融共混法
    本方法是利用相变物质和基体的相容性 ,熔融后混合在一起制成组分均匀的储能材料。此种方法比较适合制备工业和建筑用低温的定形相变材料 。

    加热共熔法示意图
    图3 加热共熔法示意图
    • 混合烧结法
    本方法首先将制备好的微米级基体材料和相变材料均匀混合 ,然后添加一定量的外加剂球磨混匀并压制成形后烧结,从而得到储能材料。  
  • 应用 20世纪 90年代以相变材料处理石膏板 、墙板与混凝土构件等建筑材料的技术发展起来了, 随后, 相变材料在石膏板、墙板与混凝土构件的研究和应用得到了发展 , 主要目的是增强轻质结构的热容。美国 Neeper估计相变墙板能转移居民空调负荷中 90%的显热负荷到用电低谷期, 可降低30%的设备容量。 Oakbridge国家实验室在1990年得出结论 :在太阳房中 , 相变墙板能明显降低附加能量的消耗,回报期大约是 5年。日本的 Kanagawa大学和 Tokyo Dnkie 大学的研究人员对相变墙板的储热性能进行了研究。他们得出了相变墙板的使用使得热负荷更加平缓,辐射域更加舒适, 用电量下降, 有消减峰负荷的可能的结论[3]。
  • 参考资料 [1] 安家驹 主编;包文滁,王伯英,李顺平 合编.实用精细化工辞典.北京：中国轻工业出版社.2000.第729页.
    [2]张东,康韡,李凯莉. 复合相变材料研究进展[J]. 功能材料,2007,(12):1936-1940.
    [3]张亮,晏华,余荣升,陈淑莲,张江. 相变材料的研究进展及其在建筑领域的应用综述[J]. 材料开发与应用,2010,(01):69-73.
相变材料FSM-PCM1上下游产品信息
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相变材料FSM-PCM1生产厂家
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