相变储能材料PPT课件
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相变储能材料PPT课件页数:10
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相变材料与相变储能技术ppt课件页数:32
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石蜡微胶囊相变材料的制备及其性能的研究页数:18
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纳米相变材料PPT课件页数:51
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相变储能PPT课件
相变储能技术中的一些材 料具有易燃、易爆等特性， 需要加强安全防护措施。
未来相变储能技术的发展方向
新型材料的研发
未来相变储能技术将更加注重新 型材料的研发和应用，以提高储
能效率和安全性。
智能化控制
随着物联网、云计算等技术的发展， 未来相变储能技术将更加注重智能 化控制，实现能源的智能调度和优 化管理。
广泛应用前景。
航空航天领域
总结词
相变储能技术在航空航天领域中具有重要应用价值，能够为航天器的温度调节提供稳定可靠的解决方 案。
详细描述
在航空航天领域，航天器的温度调节是一个关键问题。相变储能技术由于其高效稳定的温度调节特性 ，被广泛应用于航天器的温度控制系统。通过在航天器中应用相变储能技术，可以确保航天器在各种 复杂环境下都能够保持稳定的温度状态，从而提高航天器的可靠性和安全性。
工业余热回收案例
总结词
相变储能技术在工业余热回收领域的应用， 通过回收和再利用工业生产过程中产生的余 热，提高能源利用效率。
详细描述
在工业生产过程中，大量余热被浪费。相变 储能技术可以将这些余热储存起来，并在需 要时释放。例如，在钢铁、化工等高能耗产 业中，相变储能技术可以用于回收烟气、冷 却水等过程中的余热，再用于供暖、发电等 用途，提高能源利用效率，降低生产成本。
THANKS FOR WATCHING感谢您的Biblioteka 看电池热管理案例要点一
总结词
相变储能技术在电池热管理领域的应用，通过控制电池温 度，提高电池性能和使用寿命。
要点二
详细描述
电池在充放电过程中会产生热量，过高的温度会影响电池 性能和使用寿命。相变储能技术可以通过在电池组中添加 相变材料，实现对电池温度的有效控制。在电池温度升高 时，相变材料吸收热量并储存，降低电池温度；在电池温 度降低时，相变材料释放热量，维持电池温度稳定。这种 技术可以提高电池的充放电性能和使用寿命。
未来相变储能技术的发展方向
新型材料的研发
未来相变储能技术将更加注重新 型材料的研发和应用，以提高储
能效率和安全性。
智能化控制
随着物联网、云计算等技术的发展， 未来相变储能技术将更加注重智能 化控制，实现能源的智能调度和优 化管理。
广泛应用前景。
航空航天领域
总结词
相变储能技术在航空航天领域中具有重要应用价值，能够为航天器的温度调节提供稳定可靠的解决方 案。
详细描述
在航空航天领域，航天器的温度调节是一个关键问题。相变储能技术由于其高效稳定的温度调节特性 ，被广泛应用于航天器的温度控制系统。通过在航天器中应用相变储能技术，可以确保航天器在各种 复杂环境下都能够保持稳定的温度状态，从而提高航天器的可靠性和安全性。
工业余热回收案例
总结词
相变储能技术在工业余热回收领域的应用， 通过回收和再利用工业生产过程中产生的余 热，提高能源利用效率。
详细描述
在工业生产过程中，大量余热被浪费。相变 储能技术可以将这些余热储存起来，并在需 要时释放。例如，在钢铁、化工等高能耗产 业中，相变储能技术可以用于回收烟气、冷 却水等过程中的余热，再用于供暖、发电等 用途，提高能源利用效率，降低生产成本。
THANKS FOR WATCHING感谢您的Biblioteka 看电池热管理案例要点一
总结词
相变储能技术在电池热管理领域的应用，通过控制电池温 度，提高电池性能和使用寿命。
要点二
详细描述
电池在充放电过程中会产生热量，过高的温度会影响电池 性能和使用寿命。相变储能技术可以通过在电池组中添加 相变材料，实现对电池温度的有效控制。在电池温度升高 时，相变材料吸收热量并储存，降低电池温度；在电池温 度降低时，相变材料释放热量，维持电池温度稳定。这种 技术可以提高电池的充放电性能和使用寿命。
相变储能材料
相变储能材料
相变储能材料是一种能够通过相变过程来储存和释放能量的材料。
相变储能技术已经在太阳能热发电、节能建筑、热管理系统等领域得到了广泛应用，因此对于相变储能材料的研究和开发具有重要意义。
首先，相变储能材料具有高储能密度。
相变储能材料通过固液相变或液气相变过程来吸收或释放能量，其储能密度远高于传统储能材料，可以在相对较小的体积内储存大量的能量，这使得相变储能技术在空间受限的场合具有明显的优势。
其次，相变储能材料具有良好的循环稳定性。
相变储能材料在能量储存和释放过程中可以进行多次相变，而且其相变过程不会导致材料结构的破坏，因此具有较好的循环稳定性，可以实现长期稳定的能量储存和释放。
再次，相变储能材料具有快速的响应速度。
相变储能材料在吸收或释放能量时具有较快的相变速度，可以在短时间内完成能量的储存或释放，因此可以满足对能量响应速度要求较高的应用场合的需求。
此外，相变储能材料具有良好的环境友好性。
相变储能材料大多采用无机盐、有机物质等作为相变媒质，这些材料在相变过程中不会产生有害物质，因此具有较好的环境友好性，可以满足绿色能源和环保建筑等领域对材料环境友好性的要求。
综上所述，相变储能材料具有高储能密度、良好的循环稳定性、快速的响应速度和良好的环境友好性等优点，因此在能源储存和节能领域具有广阔的应用前景。
未来，随着相变储能材料技术的不断进步和完善，相信其在新能源领域将发挥越来越重要的作用。
相变储能材料的分类和选择35页PPT
25、学习是劳动，是充满思想的劳动。——申斯基
谢谢！
相变储能材料的分类和选择
26、机遇对于有准备的头脑有特别的 亲和力 。 27、自信是人格的核心。
28、目标的坚定是性格中最必要的力 量泉源 之一， 也是成 功的利 器之一 。没有 它，天 才也会 在矛盾 无定的 迷径中 ，徒劳 无功。- -查士 德斐尔 爵士。 29、困难就是机遇。--温斯顿．丘吉 尔。 30、我奋斗，所以我快乐。--格林斯 潘。
21、要知道对好事的称颂过于夸大，也会招来人们的反感轻蔑和嫉妒。——培根 22、业精于勤，荒于嬉；行成于思，毁于随。——韩愈
23、一切节省，归根到底都归结为时间的节省。——马克思 24、意志命运往往背道而驰，决心到最后会全部推倒。——莎士比亚
谢谢！
相变储能材料的分类和选择
26、机遇对于有准备的头脑有特别的 亲和力 。 27、自信是人格的核心。
28、目标的坚定是性格中最必要的力 量泉源 之一， 也是成 功的利 器之一 。没有 它，天 才也会 在矛盾 无定的 迷径中 ，徒劳 无功。- -查士 德斐尔 爵士。 29、困难就是机遇。--温斯顿．丘吉 尔。 30、我奋斗，所以我快乐。--格林斯 潘。
21、要知道对好事的称颂过于夸大，也会招来人们的反感轻蔑和嫉妒。——培根 22、业精于勤，荒于嬉；行成于思，毁于随。——韩愈
23、一切节省，归根到底都归结为时间的节省。——马克思 24、意志命运往往背道而驰，决心到最后会全部推倒。——莎士比亚
第11讲贮热相变材料应用PPT课件
15
可再生能源
太阳能
太阳能供给变化较大。 太阳能的应用需要有效的热能贮存，有效的应用在
很大程度上依赖于能源贮存。
风能 生物质能
16
相变材料
从八十年代开始，PCM（Phase Change Materials）已作为贮热材料应用于太阳能建筑 。 用PCM强化石膏板、混凝土和其它砖块的 热性能，以降低室内温度的波动，提高舒适性 。
贮热相变材料的应用
1、引言 2 、PCM在建筑节能中的应用 3 、PCM及其它应用
焦冬生 热科学和能源工程系
1
整体概述
概况一
点击此处输入相关文本内容 点击此处输入相关文本内容
概况二
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概况三
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2
引言
我国能源现状
火电发电量则首次出现下降。2014年全国非化石能源发电量已占到25%左右（ 火电量占75%左右）。也就是说，全国每5千瓦时电中约有1千瓦时水电和0.25 千瓦时其他非化石能源发电，或者说，每4千瓦时电中已经有1千瓦时为非化石 能源发电。 2014年水电以外的清洁能源发电量情况为：风电1563亿千瓦时，核电1262亿千 瓦时，太阳能发电突破200亿千瓦时达231亿千瓦时，同比分别增长12.2%、 13.2%和171%，共占全国发电量5.6%左右，比上年提高0.7个百分点。
我国建筑能耗的总量逐年上升，在能源总消费量中所占的比例 已从上世纪七十年代末的10%，上升到27.45%(2014年)。
10
目前我们全国房屋数量有400亿平方米左右，房屋建 筑规模已超过所有发达国家。但在每年近20亿平方米 的竣工面积当中，只有五六千万平方米是节能建筑， 只占3%左右，97%属于高耗能建筑。北京市一般住宅 的采暖能耗基准数是25公斤标准煤，搞了节能措施以 后实际能耗是23.9公斤标准煤。而在气候条件相同的 德国，其新建房的采暖能耗已经从上个世纪70年代的 24到30公斤标准煤降到现在的4到8公斤。我国每年盖 的房子普遍是节能很差的房子，如果这一状况不加以 改进，建筑能耗的未来将非常沉重。
可再生能源
太阳能
太阳能供给变化较大。 太阳能的应用需要有效的热能贮存，有效的应用在
很大程度上依赖于能源贮存。
风能 生物质能
16
相变材料
从八十年代开始，PCM（Phase Change Materials）已作为贮热材料应用于太阳能建筑 。 用PCM强化石膏板、混凝土和其它砖块的 热性能，以降低室内温度的波动，提高舒适性 。
贮热相变材料的应用
1、引言 2 、PCM在建筑节能中的应用 3 、PCM及其它应用
焦冬生 热科学和能源工程系
1
整体概述
概况一
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概况二
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概况三
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2
引言
我国能源现状
火电发电量则首次出现下降。2014年全国非化石能源发电量已占到25%左右（ 火电量占75%左右）。也就是说，全国每5千瓦时电中约有1千瓦时水电和0.25 千瓦时其他非化石能源发电，或者说，每4千瓦时电中已经有1千瓦时为非化石 能源发电。 2014年水电以外的清洁能源发电量情况为：风电1563亿千瓦时，核电1262亿千 瓦时，太阳能发电突破200亿千瓦时达231亿千瓦时，同比分别增长12.2%、 13.2%和171%，共占全国发电量5.6%左右，比上年提高0.7个百分点。
我国建筑能耗的总量逐年上升，在能源总消费量中所占的比例 已从上世纪七十年代末的10%，上升到27.45%(2014年)。
10
目前我们全国房屋数量有400亿平方米左右，房屋建 筑规模已超过所有发达国家。但在每年近20亿平方米 的竣工面积当中，只有五六千万平方米是节能建筑， 只占3%左右，97%属于高耗能建筑。北京市一般住宅 的采暖能耗基准数是25公斤标准煤，搞了节能措施以 后实际能耗是23.9公斤标准煤。而在气候条件相同的 德国，其新建房的采暖能耗已经从上个世纪70年代的 24到30公斤标准煤降到现在的4到8公斤。我国每年盖 的房子普遍是节能很差的房子，如果这一状况不加以 改进，建筑能耗的未来将非常沉重。
中科大相变储能课件01贮热相变材料的分类和选择
第一章 贮热相变材料的分类和选择
主要内容：
1、贮热相变材料的相变形式 2、有关相变材料的常用术语 3、中常温相变贮能材料性能简介 4、贮热相变材料的遴选原则
1
1、贮热相变材料的相变形式
相变现象
1.固体 液体
凝固与融化
冰雪融化、盐碱溶化、金属熔化、溶液结晶
2.液体 气体
沸腾，凝结
3.固体 气体
13
硫氰化铵固固相变 固液相变
14
2.贮热相变材料的分类
无机类
结晶水合盐 （salt hydrate）
➢ 附表1 结晶水合盐类热物性表
熔融盐(molten salt)
➢ 附表2 一些无机化合物的热物性表
其它：水，硅 金属（包括合金）
➢ 附表12-1到12-5及附表15
15
2.贮热相变材料的分类
10
1、贮热相变材料的相变形式
相变图
11
附表8 固-固相变材料相变物性表
材料名称
Pentaerythritol季戊四醇 C(CH2OH)4 Pentaglycerine五甘氨酸 Li2SO4 Cross-linked polyethene交联聚乙烯 KHF2 Neopentyl glycol新戊二醇C5H12O2
p
cp T
2g
p
2
T
v p
T
T v
2g pT
v T
p
v
9
1、贮热相变材料的相变形式
凡是热力学势本身连续，而第一阶导数不连续的状态突 变，称为第一类相变。第一阶导数不连续，表示相变伴 随着明显的体积变化和热量的吸放(潜热)。
热力学势和它的第一阶导数连续变化，而第二阶导数不 连续的情形，称为第二类相变。这时没有体积变化和潜 热，但比热、压缩率、磁化率等物理量随温度的变化曲 线上出现跃变或无穷的尖峰。超流和没有外磁场的超导 转变、气液临界点，以及大量磁相变，属于二类相变。
主要内容：
1、贮热相变材料的相变形式 2、有关相变材料的常用术语 3、中常温相变贮能材料性能简介 4、贮热相变材料的遴选原则
1
1、贮热相变材料的相变形式
相变现象
1.固体 液体
凝固与融化
冰雪融化、盐碱溶化、金属熔化、溶液结晶
2.液体 气体
沸腾，凝结
3.固体 气体
13
硫氰化铵固固相变 固液相变
14
2.贮热相变材料的分类
无机类
结晶水合盐 （salt hydrate）
➢ 附表1 结晶水合盐类热物性表
熔融盐(molten salt)
➢ 附表2 一些无机化合物的热物性表
其它：水，硅 金属（包括合金）
➢ 附表12-1到12-5及附表15
15
2.贮热相变材料的分类
10
1、贮热相变材料的相变形式
相变图
11
附表8 固-固相变材料相变物性表
材料名称
Pentaerythritol季戊四醇 C(CH2OH)4 Pentaglycerine五甘氨酸 Li2SO4 Cross-linked polyethene交联聚乙烯 KHF2 Neopentyl glycol新戊二醇C5H12O2
p
cp T
2g
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v p
T
T v
2g pT
v T
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9
1、贮热相变材料的相变形式
凡是热力学势本身连续，而第一阶导数不连续的状态突 变，称为第一类相变。第一阶导数不连续，表示相变伴 随着明显的体积变化和热量的吸放(潜热)。
热力学势和它的第一阶导数连续变化，而第二阶导数不 连续的情形，称为第二类相变。这时没有体积变化和潜 热，但比热、压缩率、磁化率等物理量随温度的变化曲 线上出现跃变或无穷的尖峰。超流和没有外磁场的超导 转变、气液临界点，以及大量磁相变，属于二类相变。
《材料的相变》课件
液化天然气（LNG）的制备过程中，将天然气压 缩成液态。
固态二氧化硅（二氧化硅）在高温下可转化为气 态二氧化硅。
相变的需求和挑战
1 需求
相变技术在能源、材料制 备和环境等领域有着广泛 的应用需求。
2 挑战
相变材料的设计、制备和 控制是实现相变技术应用 的关键挑战之一。
3 最新进展
最新的研究着眼于开发新 型相变材料和改进相变过 程的控制方法。
《材料的相变》PPT课件
欢迎大家来到本次关于材料的相变的PPT课件！相变是材料科学中的重要概 念，通过本课件，我们将探索相变的定义、分类、应用以及未来的发展方向。
相变的定义和基本概念
相变是物质从一种相态到另一种相态的过程。它涉及物质的结构和性质的改变，以及能量的吸收或释放。
相变的分类和特点
分类
相变可以分为固液相变、液 气相变和固气相变。
液气相变的例子和应用
1
水的沸腾
水沸腾时，液冷却液在汽车的工作过程中发生液气相变，起到冷却发动机的 作用。
3
干冰的升华
干冰是固态二氧化碳，当它受热时会直接从固态升华为气态，无液态阶段。
固气相变的例子和应用
举例一： 举例二：
举例三：
干衣机中的水分从湿气中转化为水蒸气。
相变研究的最新进展和未来发展方向
相变材料
相变材料的研究方兴未艾，可以 用于储能、温控和智能传感等领 域。
纳米级相变
纳米级相变研究正探索小尺寸下 相变行为的特性与应用。
相变存储
相变存储作为一种新型存储技术， 展现出巨大的潜力和未来的发展 方向。
特点
相变具有温度、压力和物质 的影响。它还表现出各种物 理和化学性质的变化。
举例
举个例子，水从冰变为液态 时发生固液相变，这是我们 日常生活中常见的现象。
固态二氧化硅（二氧化硅）在高温下可转化为气 态二氧化硅。
相变的需求和挑战
1 需求
相变技术在能源、材料制 备和环境等领域有着广泛 的应用需求。
2 挑战
相变材料的设计、制备和 控制是实现相变技术应用 的关键挑战之一。
3 最新进展
最新的研究着眼于开发新 型相变材料和改进相变过 程的控制方法。
《材料的相变》PPT课件
欢迎大家来到本次关于材料的相变的PPT课件！相变是材料科学中的重要概 念，通过本课件，我们将探索相变的定义、分类、应用以及未来的发展方向。
相变的定义和基本概念
相变是物质从一种相态到另一种相态的过程。它涉及物质的结构和性质的改变，以及能量的吸收或释放。
相变的分类和特点
分类
相变可以分为固液相变、液 气相变和固气相变。
液气相变的例子和应用
1
水的沸腾
水沸腾时，液冷却液在汽车的工作过程中发生液气相变，起到冷却发动机的 作用。
3
干冰的升华
干冰是固态二氧化碳，当它受热时会直接从固态升华为气态，无液态阶段。
固气相变的例子和应用
举例一： 举例二：
举例三：
干衣机中的水分从湿气中转化为水蒸气。
相变研究的最新进展和未来发展方向
相变材料
相变材料的研究方兴未艾，可以 用于储能、温控和智能传感等领 域。
纳米级相变
纳米级相变研究正探索小尺寸下 相变行为的特性与应用。
相变存储
相变存储作为一种新型存储技术， 展现出巨大的潜力和未来的发展 方向。
特点
相变具有温度、压力和物质 的影响。它还表现出各种物 理和化学性质的变化。
举例
举个例子，水从冰变为液态 时发生固液相变，这是我们 日常生活中常见的现象。
课外阅读相变存储器PPT课件
TEM样品结构示意图
铜网上蒸发碳膜作为支持膜，然后沉积40 nm厚的 Ge2Sb2Te5薄膜
（1）沉积态薄膜 并不是完全非晶
（2）退火温度250℃ 较大的晶粒（>50 nm）已经形成
（3）退火温度250℃ 晶粒（100 nm-200） •13 已经形成
空洞产生的推论和揣测： 1.结晶过程中形成更为致 密的结构，局部体积收缩 形成空洞 2.高温导致的Ge2Sb2Te5 中Sb和Te的挥发。
转变，利用其光学反射率的巨大差异。
•5
1968. Stanford R. Ovshinsky，电场激发下具有 高低阻值的转变现象。
1.实验装置
2.实验样品 Ge10Si12As30Te48
3.实验结果
Stanford R. Ovshinsky, Reversible Electrical Switching Phenomena in Disordered Structures, Physical Rev•i6ew Letter, vol. 21, no.20, pp. 1450-1452,1968.
框架
1.相变存储器 1.1 相变存储器的基本原理 1.2相变材料的性质和性能优化 1.3新型相变材料 1.4相变存储器的结构 2.存储器和集成光学 2.1基于相变材料的门开关
•1
1.1相变存储器 （OUM,PCRAM）的基本原理
2
最早的“存储器” 器
相变存储
结绳记事
晶态
低阻
1
非晶态
Zhang T, Liu B, et al, Struture and electrical Properties of Ge thin film used for Ovonic Unified Memory,
铜网上蒸发碳膜作为支持膜，然后沉积40 nm厚的 Ge2Sb2Te5薄膜
（1）沉积态薄膜 并不是完全非晶
（2）退火温度250℃ 较大的晶粒（>50 nm）已经形成
（3）退火温度250℃ 晶粒（100 nm-200） •13 已经形成
空洞产生的推论和揣测： 1.结晶过程中形成更为致 密的结构，局部体积收缩 形成空洞 2.高温导致的Ge2Sb2Te5 中Sb和Te的挥发。
转变，利用其光学反射率的巨大差异。
•5
1968. Stanford R. Ovshinsky，电场激发下具有 高低阻值的转变现象。
1.实验装置
2.实验样品 Ge10Si12As30Te48
3.实验结果
Stanford R. Ovshinsky, Reversible Electrical Switching Phenomena in Disordered Structures, Physical Rev•i6ew Letter, vol. 21, no.20, pp. 1450-1452,1968.
框架
1.相变存储器 1.1 相变存储器的基本原理 1.2相变材料的性质和性能优化 1.3新型相变材料 1.4相变存储器的结构 2.存储器和集成光学 2.1基于相变材料的门开关
•1
1.1相变存储器 （OUM,PCRAM）的基本原理
2
最早的“存储器” 器
相变存储
结绳记事
晶态
低阻
1
非晶态
Zhang T, Liu B, et al, Struture and electrical Properties of Ge thin film used for Ovonic Unified Memory,
相变储能材料ppt课件
合物不仅导热系数有所提高，同时还保持了有机物原有的优点。
病原体侵入机体，消弱机体防御机能 ，破坏 机体内 环境的 相对稳 定性， 且在一 定部位 生长繁 殖，引 起不同 程度的 病理生 理过程
3.相变材料的制备方法
• 目前制备相变材料的方法主要有以下几种: ①基体材料封装相变材料法 ② 基体和相变材料熔融共混法 ③混合烧结法
病原体侵入机体，消弱机体防御机能 ，破坏 机体内 环境的 相对稳 定性， 且在一 定部位 生长繁 殖，引 起不同 程度的 病理生 理过程
（2） TG 分析
• 在研究相变储能材料稳定性和储热能力时, 经常用到TG 分析法。通过TG 检测, 从其曲线中可以看出相变材料在不 同温度范围内的挥发和储热放热能力。
病原体侵入机体，消弱机体防御机能 ，破坏 机体内 环境的 相对稳 定性， 且在一 定部位 生长繁 殖，引 起不同 程度的 病理生 理过程
（3） 时间－温度曲线法
• 时间－温度曲线法属于非稳态法测量导热系数的方法, 利用圆柱体的一维非稳态传热模型导出的计算式, 只要测 量相变储能材料完全相变的时间即可得到导热系数。该方 法的原理及装置简单, 操作方便, 所用材料的量较大, 可以 同时测量相变储能材料的潜热、相变温度、导热系数等多 个物性, 并且克服了以往在测量导热系数时只能测定特定 形状的固态物质的不足, 它可以用来测量任何形状形态物 质的导热系数, 尤其是可以测量液态物质的导热系数, 为实 际应用带来了很大的方便。
病原体侵入机体，消弱机体防御机能 ，破坏 机体内 环境的 相对稳 定性， 且在一 定部位 生长繁 殖，引 起不同 程度的 病理生 理过程
（3）.在建筑方面的应用
• 有关资料显示，社会一次能源总消耗量的1／3用于建筑 领域。提高建筑领域能源使用效率，降低建筑能耗，对于 整个社会节约能源和保护环境都具有显著的经济效益和社 会影响。利用相变储能建筑材料可有效利用太阳能来蓄热 或电力负荷低谷时期的电力来蓄热或蓄冷，使建筑物室内 和室外之间的热流波动幅度减弱、作用时间被延迟，从而 降低室内的温度波动，提高舒适度，以及节约能耗。
相变储能材料
相变储能材料
相变储能材料是一种能够通过相变过程来储存和释放能量的材料。
它们通常用
于储能系统中，可以通过吸收和释放热量来实现能量的储存和释放。
相变储能材料在可再生能源领域具有广泛的应用前景，可以帮助解决能源储存和供应不稳定的问题，同时也可以提高能源利用效率。
相变储能材料通常包括两种类型，一种是固液相变储能材料，另一种是固固相
变储能材料。
固液相变储能材料主要是指在特定温度范围内，材料可以吸收或释放大量的热量，实现相变过程。
而固固相变储能材料则是指在相变过程中，材料的晶体结构发生改变，从而实现能量的储存和释放。
相变储能材料具有许多优点。
首先，它们具有高能量密度和高效率的特点，可
以实现能量的高效储存和释放。
其次，相变储能材料具有较长的循环寿命和良好的稳定性，可以满足长期稳定运行的要求。
此外，相变储能材料还具有较高的安全性和环保性，可以有效减少能源系统的安全风险和环境污染。
在可再生能源领域，相变储能材料有着广泛的应用前景。
例如，在太阳能领域，相变储能材料可以用于太阳能热发电系统中，通过吸收和释放热量来实现对太阳能的高效利用。
在风能领域，相变储能材料可以用于风能储能系统中，帮助平稳输出风能电力。
在电动汽车领域，相变储能材料也可以用于电池系统中，提高电池的能量密度和循环寿命。
总的来说，相变储能材料是一种具有广阔应用前景的新型材料，它们可以帮助
解决可再生能源系统中能量储存和供应不稳定的问题，提高能源利用效率，促进可再生能源的大规模应用。
随着科学技术的不断进步，相变储能材料将会在能源领域发挥越来越重要的作用，为人类社会的可持续发展做出更大的贡献。
相变材料与相变储能技术49页PPT文档
能量储存的方式包括机械能、电磁能、化学
能和热能储存等。热能储存又包括显热储存和潜 热(相变热)储存，显热储存是利用材料所固有的 热容进行的；潜热储存，或称相变储能，它是利 用被称为相变材料的物质在物态变化(固—液， 固—固或气—液)时，吸收或放出大量潜热而进行 的。由于热能储存在工业和民用中用途广泛，因 此，在储能技术领域占有极其重要的地位。
1989年
Kedl和Stoval第一次研究 制成浸有18烷石蜡的相变墙板。
1991年 2019年 2000年 2019年
德国利用Na2SO4／SiO2制成高温蓄热砖， 并建立太阳能中央接收塔的储热系统。
Feldman等采用两种方法制备了相变储能 石膏板；日本利用不同含Si量的Al—Si合金 相变储能材料进行工业余热回收应用研究
相变储能材料是基础，因此在相变储能技术 领域，首先是研究和开发相变潜热大，性能稳定 和性价比高的相变材料。其次是应用，主要涉及 储能元件，储能换热器和储能系统的相变传热， 相变材料与换热流体的对流耦合换热，材料的腐 蚀与防护，系统的设计等方面。除了对传统的无 机盐、无机水合盐、有机和金属相变材料进行研 究外，近年来，对新相变储能材料的研制，存在 从无机到有机、从单一成分到复合材料、从宏观 到纳米／微胶囊化的趋势，定形相变材料、相变 材料的微胶囊化、功能储能流体等及其在建筑、 太阳能等领域的应用成为研究的热点。
相变材料(phase change materials，PCM) 或称相变储能材料，它属于能源材料的范畴。放
出)的大量热能用于能量储存的材料。狭义来说，
是指那些在固—液相变时，储能密度高，性能稳 定，相变温度适合和性价比优良，能够被用于相 变储能技术的材料。
Neeper对注入了脂肪酸和石蜡相变材料 的石膏墙板的热动态特性进行了测试
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封装法的制备工艺
微胶囊封装技术
微胶囊技术是一种用成膜材料把固体或液体包覆使形成微小粒子 的技术。得到的微小粒子称微胶囊，一般粒子大小在2-1000um范围内。 微胶囊粒子的形态多种多样。
囊心 （PCM）
Diagram 2
6
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相变储能建筑材料
相变材料 + 建筑材料
如何结合？
直接结合法 （相变材料直接与建材基体混合 ） 浸泡法
11
.
相变储能混凝土
把相变材料复合到大体积混凝土中，以制得相变温控混 凝土。相变温控混凝土具有温度自调节功能。
相变温控混凝土不但能有效降低大体积混凝土内部温升 速率，延缓峰值出现时问，有效防止或预防因水泥水化热所 引起的早期热裂缝，改善材料的耐久性，而且在大体积混凝 土内部中不需要采用设置冷却水管等降温措施，从而简化了 其施工工艺，节省了工程造价。
PCM在建筑节能中的应用
1 相变储能石膏板 2 相变储能混凝土 3 保温隔热材料 4 相变涂料 5 相变蓄热地板
10.Biblioteka 相变储能石膏板美国Florida科技大学
用脂肪酸、短链酸和甲基脂的混合物以及短链酸的混 合物作为相变材料，用灰泥板作基材，通过直接浸泡法制 备出相变储能墙板。
结果表明，当温度变化在11.1℃以上时，该种相变墙 板的贮热能力是普通墙板的2.1倍。
15
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16
建筑材料
太阳能热 水系统
相变节能材 料的应用
空调蓄冷
电子行业
现代农业 （温室）
医药工业 （热袋）
4
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相变储能建筑材料
建筑节能用相变储能材料要符合的要求 ：
具体较高的储热能力和热传导性能 相变温度要适合应用的环境要求，一般要求接近人体的舒适
温度 发生吸放热温度变化时相变材料的体积变化小 相变可逆性好，保证使用寿命长 材料价廉易得 材料无毒、无腐蚀性
相变储能建筑材料
1
前言
相变材料（PCM）
相变材料（Phase Change Materials，简称PCM）是指在一 定温度范围内，物理状态或分子结构发生转变的一类材料。 它们在物理状态或分子结构发生转变过程中，可以吸收环境 的热量，并在需要时向环境释放出热量，从而达到控制周围 环境温度的目的。
（3）将PCM吸入分割好的特殊基质材料中，形成柔软、可以自由流动的 干粉末，再与建筑材料混合。
8
微胶囊相变材料 制备工艺
复凝聚法、单凝聚法、 溶剂一非溶剂法
物理化学 法
界面聚合法、原位 聚合法
DDi化iaag学grra法amm
22
机械加工 法
喷雾法、空气悬浮 法、真空镀膜法、 静电结合法
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相变蓄热地板
相变材料在地板中的应用，一般都会结合电加热方式， 以组成电加热相变蓄热地板采暖系统。地板采暖使得室内水 平温度分布均匀，垂直温度梯度小，不仅符合人体“足暖头凉” 的需要，而且采暖能耗较低，接近理想的采暖方式。
有学者建立了电加热相变蓄热地板采暖系统热性能的理 想模型，并模拟了该系统在北京、上海、大连和哈尔滨等4个 地区的使用效果。结果表明，除哈尔滨室外气温太低外，其 他地区在使用相变蓄热地板的电加热方式时，冬季室内温度 可以保持在16-25 ℃ ，基本上能够满足人的热舒适要求。
前两种方法建材耐久 性差，主要表现为相 变工质的泄漏和对基
（通过浸泡将相变材料渗入多孔的建材基体中） 材的腐蚀
封装法
7
相变储能建筑材料
PCM封装法
先将相变材料进行封装改性处理，以防止液体泄漏， 再与建筑材料混合。 封装法可分为三种： （1）将小的球形或杆形的颗粒封装在薄的高分子膜中，形成相变胶囊，一般 采用微胶囊技术或纳米复合技术把相变材料封装成能量微球，从而制备出复 合定形相变材料。 （2）多孔骨料即作为相变材料的载体，以轻骨料的形式存在于建材中，利用 具有大比表面积微孔结构的无机物作为支撑材料，通过微孔的毛细作用力将 液态有机储热材料吸入到微孔内，形成有机/无机复合相变储热材料。
12
Logo
保温隔热材料
美国俄亥俄州戴顿大学 成功研制出用于建筑保温的固一液共晶相变材料，其
固液共晶温度是23.3℃。当温度高于23.3℃时，晶相熔化 并积蓄热量，一旦气温低于这个温度时，结晶固化再现晶 相结构，同时释放出热量。
在墙板或轻型混凝土预制板中浇注这种相变材料，可 以保持室内温度适宜。
13
以固一液相变为例
固态
吸收并储存热量 放出热量
液态
2
前言
按照材料的性质和组成可分为：
无机材料类
有机材料类
混合类
结晶水合盐类 熔融盐类 金属或合金类
石蜡 脂肪酸 其他有机物
有机 无机
按相变前后的物态可分为：
固—固相变材料 固—气相变材料
固—液相变材料 液—气相变材料
3
前言
纺织行业 （睡袋）
Logo
相变涂料
用含相变材料的微胶囊制备涂料，或用多孔超细材料复 合作为涂料的主要填充介质制备涂料。
这种涂料可以用在新建建筑中，也可以用来提升老房屋 的储热能力，有利于相变储能建筑材料的推广使用。
中国建筑材料科学研究院与北京首创纳米科技有限公司 利用多孔超细SiO2等材料复合作为隔热涂料的主要填充 介质，开发出低成本、高隔热性的涂料。
封装法的制备工艺
微胶囊封装技术
微胶囊技术是一种用成膜材料把固体或液体包覆使形成微小粒子 的技术。得到的微小粒子称微胶囊，一般粒子大小在2-1000um范围内。 微胶囊粒子的形态多种多样。
囊心 （PCM）
Diagram 2
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相变储能建筑材料
相变材料 + 建筑材料
如何结合？
直接结合法 （相变材料直接与建材基体混合 ） 浸泡法
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相变储能混凝土
把相变材料复合到大体积混凝土中，以制得相变温控混 凝土。相变温控混凝土具有温度自调节功能。
相变温控混凝土不但能有效降低大体积混凝土内部温升 速率，延缓峰值出现时问，有效防止或预防因水泥水化热所 引起的早期热裂缝，改善材料的耐久性，而且在大体积混凝 土内部中不需要采用设置冷却水管等降温措施，从而简化了 其施工工艺，节省了工程造价。
PCM在建筑节能中的应用
1 相变储能石膏板 2 相变储能混凝土 3 保温隔热材料 4 相变涂料 5 相变蓄热地板
10.Biblioteka 相变储能石膏板美国Florida科技大学
用脂肪酸、短链酸和甲基脂的混合物以及短链酸的混 合物作为相变材料，用灰泥板作基材，通过直接浸泡法制 备出相变储能墙板。
结果表明，当温度变化在11.1℃以上时，该种相变墙 板的贮热能力是普通墙板的2.1倍。
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建筑材料
太阳能热 水系统
相变节能材 料的应用
空调蓄冷
电子行业
现代农业 （温室）
医药工业 （热袋）
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相变储能建筑材料
建筑节能用相变储能材料要符合的要求 ：
具体较高的储热能力和热传导性能 相变温度要适合应用的环境要求，一般要求接近人体的舒适
温度 发生吸放热温度变化时相变材料的体积变化小 相变可逆性好，保证使用寿命长 材料价廉易得 材料无毒、无腐蚀性
相变储能建筑材料
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前言
相变材料（PCM）
相变材料（Phase Change Materials，简称PCM）是指在一 定温度范围内，物理状态或分子结构发生转变的一类材料。 它们在物理状态或分子结构发生转变过程中，可以吸收环境 的热量，并在需要时向环境释放出热量，从而达到控制周围 环境温度的目的。
（3）将PCM吸入分割好的特殊基质材料中，形成柔软、可以自由流动的 干粉末，再与建筑材料混合。
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微胶囊相变材料 制备工艺
复凝聚法、单凝聚法、 溶剂一非溶剂法
物理化学 法
界面聚合法、原位 聚合法
DDi化iaag学grra法amm
22
机械加工 法
喷雾法、空气悬浮 法、真空镀膜法、 静电结合法
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相变蓄热地板
相变材料在地板中的应用，一般都会结合电加热方式， 以组成电加热相变蓄热地板采暖系统。地板采暖使得室内水 平温度分布均匀，垂直温度梯度小，不仅符合人体“足暖头凉” 的需要，而且采暖能耗较低，接近理想的采暖方式。
有学者建立了电加热相变蓄热地板采暖系统热性能的理 想模型，并模拟了该系统在北京、上海、大连和哈尔滨等4个 地区的使用效果。结果表明，除哈尔滨室外气温太低外，其 他地区在使用相变蓄热地板的电加热方式时，冬季室内温度 可以保持在16-25 ℃ ，基本上能够满足人的热舒适要求。
前两种方法建材耐久 性差，主要表现为相 变工质的泄漏和对基
（通过浸泡将相变材料渗入多孔的建材基体中） 材的腐蚀
封装法
7
相变储能建筑材料
PCM封装法
先将相变材料进行封装改性处理，以防止液体泄漏， 再与建筑材料混合。 封装法可分为三种： （1）将小的球形或杆形的颗粒封装在薄的高分子膜中，形成相变胶囊，一般 采用微胶囊技术或纳米复合技术把相变材料封装成能量微球，从而制备出复 合定形相变材料。 （2）多孔骨料即作为相变材料的载体，以轻骨料的形式存在于建材中，利用 具有大比表面积微孔结构的无机物作为支撑材料，通过微孔的毛细作用力将 液态有机储热材料吸入到微孔内，形成有机/无机复合相变储热材料。
12
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保温隔热材料
美国俄亥俄州戴顿大学 成功研制出用于建筑保温的固一液共晶相变材料，其
固液共晶温度是23.3℃。当温度高于23.3℃时，晶相熔化 并积蓄热量，一旦气温低于这个温度时，结晶固化再现晶 相结构，同时释放出热量。
在墙板或轻型混凝土预制板中浇注这种相变材料，可 以保持室内温度适宜。
13
以固一液相变为例
固态
吸收并储存热量 放出热量
液态
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前言
按照材料的性质和组成可分为：
无机材料类
有机材料类
混合类
结晶水合盐类 熔融盐类 金属或合金类
石蜡 脂肪酸 其他有机物
有机 无机
按相变前后的物态可分为：
固—固相变材料 固—气相变材料
固—液相变材料 液—气相变材料
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前言
纺织行业 （睡袋）
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相变涂料
用含相变材料的微胶囊制备涂料，或用多孔超细材料复 合作为涂料的主要填充介质制备涂料。
这种涂料可以用在新建建筑中，也可以用来提升老房屋 的储热能力，有利于相变储能建筑材料的推广使用。
中国建筑材料科学研究院与北京首创纳米科技有限公司 利用多孔超细SiO2等材料复合作为隔热涂料的主要填充 介质，开发出低成本、高隔热性的涂料。