有機相變材料也是一種常見的相變材料,我們大體可以將其分為兩類:一類是石蠟類的有機相變材料,一類是非石蠟類的相變材料。 石蠟主要由直鏈烷烴組合而成,化學式可以表示為CnHm 或者 n(CH3-(CH2)- CH3)。 (CH3)鏈的斷裂可以釋放出大量的相變熱,且鏈越長,其相變潛熱和相變溫度越大。通常根據(jù)應用的溫度范圍來選擇合適的石蠟系列作為相變材料,但是考慮到價格的因素,只有很小一部分石蠟可以作為合適的相變材料。石蠟十分安全可靠且價格低廉無腐蝕性, 并當其溫度低于 500 ℃時,熱物理性質十分穩(wěn)定。另外石蠟在熔化時體積基本不發(fā)生變化并且具有較低的蒸氣壓。正是因為這些良好的熱物理性質,采用石蠟作為相變材料的蓄熱系統(tǒng)可以進行很長時間的儲放熱循環(huán)。當然石蠟也有一些缺點:(1)低熱導率;(2)與塑料容器不相容;(3)易燃。這些缺點可以通過改良儲熱單元和石蠟的性質來進行部分或全部消除。除了前面提及的石蠟類有機相變材料,常見的有機相變材料還有非石蠟類。 它們的熱物理性質不同,差異很大。非石蠟相變材料不像石蠟相變材料一樣具有類似的熱物理性質,它們具備各自的熱物理性質,導致其作為相變材料的數(shù)量很大。 不管是醇類相變材料或者是脂肪酸類相變材料,非石蠟類的相變材料特點很明顯[42]:(1) 高相變焓;(2) 不可燃:(3) 極低的導熱率;(4) 低閃點;(5)不同程度的毒性;(6)在高溫下極不穩(wěn)定易分解,不適宜做高溫相變材料 。
無機相變材料
無機相變材料在相變材料中占據(jù)很重要的位置, 其與有機相變材料相對比, 優(yōu)點很突出:(1)可供選擇的溫度范圍更廣;(2)無毒性;(3)高溫下十分穩(wěn)定,不易分解;(4) 與有機相比價格便宜;(5)循環(huán)穩(wěn)定性十分良好。無機材料種類繁多,一般科研人員將其分為以下三類: 1、 水合鹽類; 2、 金屬類或合金類; 3、 以及共晶鹽(混合鹽)類。