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相變材料 (PCM) 的微量熱法熔融和結晶

相變材料 (PCM) 是可以吸收或釋放大量潛熱的物質。當它們的物理狀態發生變化時,就會發生這種情況,通常是從固體變為液體,反之亦然。

微量熱法是一種測量相變過程中吸收或釋放的能量的技術,從而能夠實時量化能量的數量。

該技術還可以使用于各種應用的 PCM 連續熔化和結晶,以測試它們的長期有用性和穩定性。

什么是相變材料?

相變材料 (PCM) 是一種儲存和釋放熱能的物質。當 PCM 結晶時,它會釋放大量能量(放熱),當它熔化時,從固態變為液態,它會吸收等量的能量(吸熱)。

PCM 可用于熱能存儲,您可以在其中存儲熱能或冷能以供以后釋放。

在溫度控制運輸等實際應用中,它們還可用作絕緣或熱障。

PCM 是在哪里開發的?

PCM的使用已經使用了很多年,只是因為最基本和最廣泛使用的相變材料是水冰

PCM 有多種類型:

  • 有機物——碳氫化合物、脂類和糖醇

  • 無機鹽水合物

  • 生物基——源自植物或動物的脂肪酸。

在這些大類中,無機 PCM 的生產和獲得成本最低,具有高潛熱容量和高導熱性。

由石蠟和非石蠟基團組成的有機 PCM 會在沒有過冷的情況下冷凍(與無機 PCM 不同)并且具有高潛熱容量,但生產它們的成本很高,并且可能高度易燃。

生物基 PCM 無毒、經濟且具有高潛熱容量。然而,它們的導熱性很差。

PCM 應用于一系列行業和產品,包括建筑業、運輸業和電器。

PCM的熔化和結晶

連續的熔化和結晶可以使 PCMS 更有效和更高效地用于建筑隔熱系統,在這些系統中,它們需要在許多熱冷循環中使用而不會損失熱效率。

這些工藝的作用是使材料能夠抑制白天和夜間室外溫度變化的影響,同時保持可接受的室內溫度。

磚、地板、天花板和屋頂材料等建筑材料可以包含這些 PCM。

為了以這種方式最大限度地提高 PCM 的設計和有效性,必須充分理解和準確表征熔化和結晶過程。

這樣做的技術是微量熱法。

什么是微量熱法?

量熱法是測量熱量變化的科學,而微量熱法是對此的超靈敏發展。

微量熱法測量樣品中非常小的熱變化,它是一種經過驗證的準確預測材料儲存壽命的技術。

在熱分析方面,它可以實時測量熱流與溫度的變化,現代微量熱測量設備結合了高度敏感的加熱和冷卻系統。

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