Bahan perubahan fasa (PCM) digunakan secara meluas terutamanya kerana ia menyediakan penyelesaian yang unik dan berkesan dalam pengurusan tenaga, kawalan suhu dan perlindungan alam sekitar.Di bawah ialah penjelasan terperinci tentang sebab utama penggunaan bahan perubahan fasa:
1. Penyimpanan tenaga yang cekap
Bahan perubahan fasa boleh menyerap atau membebaskan sejumlah besar tenaga haba semasa proses perubahan fasa.Ciri ini menjadikan media penyimpanan tenaga haba yang cekap.Sebagai contoh, apabila sinaran suria mencukupi pada waktu siang, bahan perubahan fasa boleh menyerap dan menyimpan tenaga haba;Pada waktu malam atau dalam cuaca sejuk, bahan-bahan ini boleh membebaskan tenaga haba yang disimpan untuk mengekalkan kehangatan persekitaran.
2. Kawalan suhu yang stabil
Pada titik peralihan fasa, bahan perubahan fasa boleh menyerap atau membebaskan haba pada suhu yang hampir malar.Ini menjadikan PCM sangat sesuai untuk aplikasi yang memerlukan kawalan suhu yang tepat, seperti pengangkutan farmaseutikal, pengurusan haba peranti elektronik dan peraturan suhu dalaman dalam bangunan.Dalam aplikasi ini, bahan perubahan fasa membantu mengurangkan penggunaan tenaga dan meningkatkan kecekapan sistem secara keseluruhan.
3. Meningkatkan kecekapan tenaga dan mengurangkan penggunaan tenaga
Dalam bidang seni bina, menyepadukan bahan perubahan fasa ke dalam struktur bangunan boleh meningkatkan kecekapan tenaga dengan ketara.Bahan-bahan ini boleh menyerap haba berlebihan pada siang hari, mengurangkan beban pada penghawa dingin;Pada waktu malam, ia membebaskan haba dan mengurangkan permintaan pemanasan.Fungsi pengawalan haba semulajadi ini mengurangkan pergantungan pada peralatan pemanasan dan penyejukan tradisional, dengan itu mengurangkan penggunaan tenaga.
4. mesra alam
Bahan perubahan fasa terutamanya terdiri daripada bahan organik atau garam bukan organik, yang kebanyakannya mesra alam dan boleh dikitar semula.Penggunaan PCM boleh membantu mengurangkan pelepasan gas rumah hijau dan penggunaan bahan api fosil, menyumbang kepada perlindungan alam sekitar dan mencapai matlamat pembangunan mampan.
5. Meningkatkan prestasi dan keselesaan produk
Penggunaan bahan perubahan fasa dalam produk pengguna seperti pakaian, tilam, atau perabot boleh memberikan keselesaan tambahan.Contohnya, menggunakan PCM dalam pakaian boleh mengawal haba mengikut perubahan suhu badan, mengekalkan suhu yang selesa untuk pemakai.Menggunakannya di dalam tilam boleh memberikan suhu tidur yang lebih ideal pada waktu malam.
6. Fleksibiliti dan kebolehsuaian
Bahan perubahan fasa boleh direka bentuk dalam pelbagai bentuk dan saiz untuk memenuhi pelbagai keperluan aplikasi.Ia boleh dibuat menjadi zarah, filem atau disepadukan ke dalam bahan lain seperti konkrit atau plastik, memberikan tahap fleksibiliti dan kebolehsuaian yang tinggi untuk digunakan.
7. Meningkatkan faedah ekonomi
Walaupun pelaburan awal dalam bahan perubahan fasa mungkin tinggi, faedah jangka panjangnya dalam meningkatkan kecekapan tenaga dan mengurangkan kos operasi adalah penting.Dengan mengurangkan pergantungan pada tenaga tradisional, bahan perubahan fasa boleh membantu mengurangkan kos tenaga dan memberikan pulangan ekonomi.
Ringkasnya, penggunaan bahan perubahan fasa boleh menyediakan penyelesaian pengurusan haba yang berkesan, meningkatkan kefungsian dan keselesaan produk serta membantu menggalakkan pembangunan mampan.
Beberapa klasifikasi utama dan ciri masing-masing bahan perubahan fasa
Bahan perubahan fasa (PCM) boleh dibahagikan kepada beberapa kategori berdasarkan komposisi kimianya dan ciri perubahan fasa, masing-masing dengan kelebihan dan had penggunaan tertentu.Bahan ini terutamanya termasuk PCM organik, PCM tak organik, PCM berasaskan bio dan PCM komposit.Di bawah adalah pengenalan terperinci kepada ciri-ciri setiap jenis bahan perubahan fasa:
1. Bahan perubahan fasa organik
Bahan perubahan fasa organik terutamanya termasuk dua jenis: parafin dan asid lemak.
-Parafin:
-Ciri-ciri: Kestabilan kimia yang tinggi, kebolehgunaan semula yang baik, dan pelarasan mudah takat lebur dengan menukar panjang rantai molekul.
-Kelemahan: Kekonduksian terma adalah rendah, dan mungkin perlu menambah bahan konduktif terma untuk meningkatkan kelajuan tindak balas haba.
-Asid lemak:
-Ciri-ciri: Ia mempunyai haba pendam yang lebih tinggi daripada parafin dan liputan takat lebur yang luas, sesuai untuk pelbagai keperluan suhu.
-Kelemahan: Sesetengah asid lemak mungkin mengalami pemisahan fasa dan lebih mahal daripada parafin.
2. Bahan perubahan fasa bukan organik
Bahan perubahan fasa bukan organik termasuk larutan garam dan garam logam.
-Larutan air garam:
-Ciri-ciri: Kestabilan haba yang baik, haba pendam yang tinggi dan kos rendah.
-Kelemahan: Semasa pembekuan, delaminasi mungkin berlaku dan ia mengakis, memerlukan bahan bekas.
-garam logam:
-Ciri-ciri: Suhu peralihan fasa tinggi, sesuai untuk penyimpanan tenaga haba suhu tinggi.
-Kelemahan: Terdapat juga isu kakisan dan kemerosotan prestasi mungkin berlaku akibat pencairan dan pemejalan yang berulang.
3. Bahan perubahan fasa berasaskan bio
Bahan perubahan fasa berasaskan bio ialah PCM yang diekstrak daripada alam semula jadi atau disintesis melalui bioteknologi.
-Ciri-ciri:
-Mesra alam, terbiodegradasi, bebas bahan berbahaya, memenuhi keperluan pembangunan mampan.
-Ia boleh diekstrak daripada bahan mentah tumbuhan atau haiwan, seperti minyak sayuran dan lemak haiwan.
-Keburukan:
-Mungkin terdapat isu dengan kos yang tinggi dan had sumber.
-Kestabilan terma dan kekonduksian terma adalah lebih rendah daripada PCM tradisional, dan mungkin memerlukan pengubahsuaian atau sokongan bahan komposit.
4. Bahan perubahan fasa komposit
Bahan perubahan fasa komposit menggabungkan PCM dengan bahan lain (seperti bahan konduktif terma, bahan sokongan, dll.) untuk menambah baik sifat tertentu PCM sedia ada.
-Ciri-ciri:
-Dengan menggabungkan bahan kekonduksian haba yang tinggi, kelajuan tindak balas haba dan kestabilan terma boleh dipertingkatkan dengan ketara.
-Penyesuaian boleh dibuat untuk memenuhi keperluan aplikasi khusus, seperti meningkatkan kekuatan mekanikal atau meningkatkan kestabilan terma.
-Keburukan:
-Proses penyediaan mungkin rumit dan mahal.
-Teknik padanan bahan dan pemprosesan yang tepat diperlukan.
Bahan perubahan fasa ini masing-masing mempunyai kelebihan unik dan senario aplikasi mereka.Pemilihan jenis PCM yang sesuai biasanya bergantung pada keperluan suhu aplikasi tertentu, belanjawan kos, pertimbangan kesan alam sekitar dan jangka hayat perkhidmatan.Dengan pendalaman penyelidikan dan pembangunan teknologi, pembangunan bahan perubahan fasa
Skop aplikasi dijangka terus berkembang, terutamanya dalam penyimpanan tenaga dan pengurusan suhu.
Apakah perbezaan antara bahan perubahan fasa organik dan bahan perubahan fasa tak terhingga?
Bahan Perubahan Fasa Organik, PCM dan Bahan Perubahan Fasa Bukan Organik ialah kedua-dua teknologi yang digunakan untuk penyimpanan tenaga dan kawalan suhu, yang menyerap atau membebaskan haba dengan menukar antara keadaan pepejal dan cecair.Kedua-dua jenis bahan ini masing-masing mempunyai ciri dan kawasan aplikasi mereka sendiri, dan berikut adalah beberapa perbezaan utama antara mereka:
1. Komposisi kimia:
-Bahan perubahan fasa organik: terutamanya termasuk parafin dan asid lemak.Bahan-bahan ini biasanya mempunyai kestabilan kimia yang baik dan tidak akan terurai semasa proses lebur dan pemejalan.
-Bahan perubahan fasa bukan organik: termasuk larutan garam, logam dan garam.Bahan jenis ini mempunyai julat takat lebur yang luas, dan takat lebur yang sesuai boleh dipilih mengikut keperluan.
2. Prestasi terma:
-Bahan perubahan fasa organik: biasanya mempunyai kekonduksian terma yang lebih rendah, tetapi haba pendam yang lebih tinggi semasa pencairan dan pemejalan, bermakna ia boleh menyerap atau membebaskan sejumlah besar haba semasa perubahan fasa.
-Bahan perubahan fasa bukan organik: Sebaliknya, bahan ini biasanya mempunyai kekonduksian terma yang lebih tinggi, membolehkan pemindahan haba lebih cepat, tetapi haba pendamnya mungkin lebih rendah daripada bahan organik.
3. Kestabilan kitaran:
-Bahan perubahan fasa organik: mempunyai kestabilan berbasikal yang baik dan boleh menahan pelbagai proses lebur dan pemejalan tanpa degradasi atau perubahan prestasi yang ketara.
-Bahan perubahan fasa tak organik: mungkin menunjukkan beberapa penguraian atau kemerosotan prestasi selepas berbilang kitaran haba, terutamanya bahan yang terdedah kepada penghabluran.
4. Kos dan ketersediaan:
-Bahan perubahan fasa organik: Mereka biasanya mahal, tetapi disebabkan kestabilan dan kecekapannya, kos penggunaan jangka panjangnya mungkin agak rendah.
-Bahan perubahan fasa bukan organik: Bahan ini biasanya kos rendah dan mudah dihasilkan secara besar-besaran, tetapi mungkin memerlukan penggantian atau penyelenggaraan yang lebih kerap.
5. Kawasan permohonan:
-Bahan perubahan fasa organik: Oleh kerana kestabilan dan sifat kimia yang baik, ia sering digunakan dalam pengawalan suhu bangunan, pakaian, peralatan tempat tidur, dan bidang lain.
-Bahan perubahan fasa bukan organik: biasanya digunakan dalam aplikasi industri seperti penyimpanan tenaga haba dan sistem pemulihan haba sisa, yang boleh menggunakan kekonduksian haba yang tinggi dan julat takat lebur.
Ringkasnya, apabila memilih bahan perubahan fasa organik atau bukan organik, faktor seperti keperluan aplikasi khusus, belanjawan dan prestasi terma yang dijangkakan perlu dipertimbangkan.Setiap bahan mempunyai kelebihan dan batasannya yang unik, sesuai untuk senario aplikasi yang berbeza.
Masa siaran: Mei-28-2024