相变材料如何选择

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点击次数:4168 更新时间:2021年01月23日16:48:35 打印此页 关闭
理论上可以发生相变过程的材料都可以用作相变材料,但是在实际挑选相变材料的过程中,必须考虑以下几大因素:(1)热物理性质因素,具体来说包含相变温度保持适中、相变焓尽可能大和传热特性尽可能良好。在确定合适的相变材料来填充蓄热系统时,必须使得系统加热和冷却的操作温度符合相变材料的相变点,另外需要注意挑选材料的相变焓应越高越好,尤其是单位体积的相变焓应当越高,从而可以节省容器体积。除此以外,挑选相变材料的热导率应当越高越好,这样可以帮助蓄热系统储放热。(2) 物理因素,包含良好的相平衡、高密度、很小的体积变化以及较低的蒸汽压力。加热融化过程中的相稳定性有助于热量的存储,高密度可以使得容器设计时体积更小,较低的蒸汽压力以及较小的体积变化有助于减少容器的气密性问题。(3)动力学因素,包含无过冷和充分的结晶。过冷是一些相变材料很大的缺点,尤其对于水合盐来说,过冷是一个首先要解决的问题。 这是因为过冷将会严重削弱相变材料的相变潜热值,甚至随着循环次数的增多。过冷度会使得蓄热材料完全失去储放热的能力。(4) 化学因素,该因素包含材料的化学稳定性应维持尽可能长的时间;蓄热材料应当与容器材料具备非常好的相容性;材料应当无毒性以及不可燃性。(5) 经济因素,包含丰富的来源、易得和价格低廉。要使得相变材料具备工业应用价值,其价格应当尽可能低,而不能显著的增加工业成本。

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