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相变材料的种类与分类

时间:2023-06-24 理论教育 版权反馈
【摘要】:到目前为止,已被研究过的相变材料非常之多,根据不同归类方式,可将已有的相变材料分成不同种类。根据转变前后相态不同,相变材料可分成固固、固液、液气、固气等类型。图6-2是按照化学物种类、相变温度以及相变前后的相态3种情况进行的相变材料分类[2]。

相变材料的种类与分类

近年来,相变材料已被广泛用于电子器件的冷却和温控,例如航天和航空电子设备的热控制、个人计算设备、电力电子设备和便携式电话等周期性,或者短暂性热源的被动热管理方案。适宜于电子设备热管理的相变材料,一般应具备如下基本特征[2,3]

(1)高储能密度:相变材料应具有较高的单位体积、单位质量的潜热和较大的比热容

(2)相变温度:熔点范围满足应用场合的要求,低于电子产品的极限温度,而高于环境温度;

(3)相变过程:相变过程应完全可逆,并只与温度有关;

(4)热导率:较大的热导率有利于系统传热,并加快系统的热响应;

(5)稳定性:经过长时间多次反复的熔化和凝固之后,储能密度、热物性等不发生衰减;

(6)密度:相变材料的密度应尽量大,这样能降低容器体积;(www.xing528.com)

(7)蒸汽压力:相变材料工作温度下对应的蒸汽压力应尽量高,保证在工作条件下不发生蒸发;

(8)化学性能:应具有稳定的化学性能,对外壳容器物无腐蚀,对人体无毒无害,不易燃,对环境友好;

(9)体积变化:相变过程的体积膨胀和收缩应尽量小,增加系统的稳定性;

(10)过冷度:应具有较小的过冷度以保证相变材料快速凝固。

到目前为止,已被研究过的相变材料非常之多,根据不同归类方式,可将已有的相变材料分成不同种类。例如按照熔点温度,可将相变材料分成高温、中温、低温相变材料,其中高温主要应用在太阳能储能,中温则用于工业余热回收,低温主要应用于建筑节能和电子设备的热管理[2,4]。按照化学物种类,可分成无机相变材料和有机相变材料。根据转变前后相态不同,相变材料可分成固固、固液、液气、固气等类型。图6-2是按照化学物种类、相变温度以及相变前后的相态3种情况进行的相变材料分类[2]

图6-2 相变材料的分类[2]

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