石蜡类相变材料传热性能研究

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耐驰科学仪器商贸（上海）有限公司 石蜡相变材料PCM 的熔融导热性能测试
编译：焦联联
耐驰科学仪器商贸（上海）有限公司
自远古时代，人们就已经认识到石头类建筑材料的储能性能，但是，为了更好的利用现代建材的储能性能，诸多问题开始显现，如：成本过高、质量过大和不可控的温度波动等。

所以，储能建材的开发成为节能领域的一个重要组成部分。

近几年，相变材料PCM 的利用由于其众多的优势被广泛用于太阳能建筑中。

PCM 受到关注的原因不只是因为它的式样的流行，更多的是因为它潜在的储能功能，其单位体积的储能量远远高于传统材料。

本文的应用为石蜡在固态、液态及其固液相变的导热性能测试。

测试条件：
Ÿ
测试仪器：激光导热仪LFA457 Ÿ
温度范围：-30 ... 50℃ Ÿ
样品支架：用于液体的白金容器 Ÿ
样品厚度：0.506mm Ÿ DSC 测试Cp ：标样，兰宝石
结论：
从测试的表观比热来看，由于叠加的吸热效应，熔融热焓非常明显。

通过内插方式可以去除熔融峰，得到样品的真实比热。

整个温度范围内，热扩散系数呈下降趋势。

当温度高于35℃时，热扩散系数基本上为一个常数。

在熔融区域，针对熔融进程的影响，对测得的表观值进行了修正。

在各个温度下，均使用一系列严格设定的脉冲能量进行了测定。

将相应的测试结果外推到脉冲能量为0，即得到了该温度下没有熔融／结晶过程影响的真实的热扩散系数。

样品测试结果表明：LFA457可以毫无疑问地对样品熔融温度及其以上部分进行分析。

主查三类相变蓄热材料相变蓄热材料主要分三类，无机PCM类，有机PCM类，复合PCM类，我将一一举例。

材料1:石蜡相变蓄热材料（有机PCM类主要是石蜡，醋酸，和其他有机物）通式错误！未找到引用源。

石蜡为非晶体，没有固定溶沸点。

但石蜡主要由直链烷烃混合而成，烷烃熔点一般为52错误！未找到引用源。

，潜热值190kj/kg。

优点：相变潜热高，几乎没有过冷现象，融化时蒸汽压力低，不易发生化学反应且化学稳定性较好，自成核，没有分离现象和腐蚀性，价格低。

缺点：导热系数低一般可以将几种石蜡进行混合，得到不同熔点的石蜡混合物，使石蜡相变材料的相变温度为17到49度，相变潜热值为190Kj/kg.材料2：高温熔盐相变蓄热材料（无机PCM类主要有结晶水合盐类，熔融盐类，金属或合金类等）一般为氟盐及其共晶化合物，如：NaF,LiF等。

（上方图片最后一项为导热系数）注意事项：盐类蓄热材料有一定的腐蚀性，所以容器材料必须用耐腐蚀的高温合金材料。

缺点：1，由液相转变为固相时有明显的体积收缩，2.热导率低材料3：复合PCM类。

近年来，复合相变储热材料应运而生，它既能有效克服单一的无机物或有机物相变储热材料存在的缺点，又可以改善相变材料的应用效果以及拓展其应用范围。

因此，研制复合相变储热材料已成为储热材料领域的热点研究课题。

但是混合相变材料也可能会带来相变潜热下降，或在长期的相变过程中容易变性等缺点。

该复合型相变蓄热材料由石蜡和硬脂酸按一定质量比混合而成，具体做法见下图。

当蓄热材料样品质量为3.186mg时，该材料的起始融化温度为48.522度，峰值融化温度为53.496度，融化潜热为163.576J/g;起始凝固温度为51.089度，峰值凝固温度为50.526度，凝固潜热163.062J/g。

石蜡相变材料
石蜡相变材料是一种具有独特性能的功能材料，它可以在温度变化的过程中吸
收或释放大量的热量，从而实现温度调节和能量储存的功能。

石蜡相变材料广泛应用于建筑节能、航天航空、汽车制造、电子产品等领域，成为当今材料科学领域的研究热点。

首先，石蜡相变材料具有良好的温度调节性能。

在相变温度范围内，石蜡相变
材料可以吸收或释放大量的热量，使其表面温度保持相对稳定。

这种性能使得石蜡相变材料成为一种理想的温控材料，可以应用于建筑物的保温和空调系统中，有效地降低能耗，提高能源利用效率。

其次，石蜡相变材料具有良好的能量储存性能。

石蜡相变材料在相变过程中吸
收或释放的热量可以被用于能量储存，从而实现能量的平衡和调节。

这种性能使得石蜡相变材料在太阳能利用、储能设备、冷热储能系统等领域具有广阔的应用前景。

此外，石蜡相变材料还具有良好的环保性能。

相比传统的温控材料，石蜡相变
材料不含有任何有害物质，具有良好的稳定性和可再生性，对环境没有任何污染和危害，符合现代社会对材料环保性能的要求。

总的来说，石蜡相变材料具有良好的温度调节性能、能量储存性能和环保性能，是一种具有广泛应用前景的功能材料。

随着科学技术的不断发展和进步，相信石蜡相变材料将在更多领域发挥重要作用，为人类社会的可持续发展做出积极贡献。

石蜡相变潜热及温度石蜡是一种常见的有机化合物，具有较高的熔点和热稳定性。

在许多工业领域，石蜡被广泛应用于润滑剂、密封剂和防腐剂等方面。

而石蜡的相变潜热及温度是研究其性质和应用的关键参数。

相变潜热是指物质在相变过程中吸收或释放的热量。

石蜡的相变潜热与其熔点密切相关。

石蜡的熔点一般在50℃到90℃之间，不同类型的石蜡具有不同的熔点范围。

石蜡的相变潜热是其从固态转变为液态或从液态转变为固态释放或吸收的热量。

石蜡的相变潜热与其分子结构和化学组成密切相关。

石蜡主要由长链烷烃组成，分子间力较强，使得石蜡具有较高的熔点和相变潜热。

相变潜热的大小与分子间力的强弱有关，分子间力越强，相变潜热越大。

石蜡的相变潜热对其应用具有重要意义。

例如，在润滑剂领域，石蜡的高熔点和相变潜热使其能够在高温环境下保持较好的润滑性能，提高机械设备的工作效率和寿命。

在密封剂领域，石蜡的相变潜热可用于提高密封材料的耐高温性能和密封性能。

在防腐剂领域，石蜡的相变潜热可用于提高防腐涂料的附着力和耐腐蚀性能。

除了应用领域，石蜡的相变潜热还与石蜡的制备方法和纯度有关。

石蜡的制备方法包括石炭石蜡、合成石蜡和蜡油加工等，不同的制备方法会导致石蜡的分子结构和化学组成的差异，从而影响其相变潜热和其他性质。

此外，石蜡的纯度也会对其相变潜热产生影响，较高纯度的石蜡通常具有较高的相变潜热。

在实际应用中，石蜡的相变潜热可以通过热分析仪器进行测量。

常用的测量方法包括差示扫描量热法（DSC）和等温热量计法（ITC）。

这些方法可以精确测量石蜡在不同温度下的相变潜热值，并给出相变峰的位置和峰面积，从而得到石蜡的相变特性和相变温度范围。

石蜡的相变潜热及温度是其重要的性质参数，影响着其在润滑剂、密封剂和防腐剂等方面的应用。

石蜡的相变潜热与其分子结构和化学组成密切相关，可以通过热分析仪器进行测量。

研究石蜡的相变潜热及温度有助于深入了解其性质和应用，并进一步优化其制备方法和应用技术。

摘要以石蜡作为相变材料(phase change material，PCM)，设计并搭建了一套PCM传热强化试验系统，在PCM中加入了高导热率纳米颗粒和金属肋片，结合温度数据采集系统对PCM熔化过程进行了试验测试，对PCM内部不同测点的温度变化趋势进行了分析，研究了纳米颗粒质量分数和肋片数对PCM传热性能的影响。

结果表明：添加纳米颗粒可有效提升PCM温升速率，0.06%(质量分数，余同)石墨烯/PCM温升速率较高，与其他组分的石墨烯/PCM相比传热效果更好；加入肋片可加快PCM内部温度响应，9肋片/PCM的整体传热性能优于其他数量的肋片/PCM；纳米颗粒协同肋片结构可促进PCM传热性能的提升，9肋片、0.06%石墨烯/PCM与9肋片、0.09%石墨烯/PCM启动时间早，温升幅度高，传热性能好，为强化PCM传热性能中的较优组合。

关键词纳米颗粒；肋片；相变材料；传热性能相变材料(phase change material，PCM)作为高潜热储能介质，可在相变过程中保持温度近似恒定，并以潜热的形式吸收和释放大量热能，基于PCM潜热特性的相变储能技术可削弱热源的温度波动，增强系统温度稳定性，故在电池热管理、工业余热回收、太阳能热利用和建筑热调控等领域具有广阔的应用前景。

然而，PCM普遍存在导热性能较低的缺点，在实际应用中其较低的热导率会成为传热的主要障碍，进而影响其作为热管理系统的工作效率和整体性能。

近年来，国内外学者在增强PCM的传热性能方面进行了大量的工作，科研人员尝试在PCM 中加入金属肋片以增大传热面积，从而提升整体传热性能。

杨宾等通过搭建传热方腔试验台对肋片强化石蜡PCM传热进行了研究，记录分析了传热过程中的温度-时间数据，结果表明，在储热系统中加入肋片可加快PCM内部温度响应，提高PCM熔化速度。

通过数值模拟对PCM中肋片的温度分布进行了研究，计算结果表明，存在合适的肋片尺寸，使得翅片传热量较大，整体传热性能较好。

石蜡基相变材料在储热材料中应用的研究进展
张涛;毕胜;丛玉凤;鲍金奇
【期刊名称】《当代化工》
【年(卷),期】2024(53)2
【摘要】储热技术作为热能二次使用成为节约能源的一种新方式,储能技术种类繁多,相变储热技术是其中一种简单、高效的储热方式。

相变储热技术是利用相变材料发生相变时吸收或释放的潜热进行热量储存,并且在换热过程中,系统温度近似恒定。

作为相变储热技术的核心部分,相变储能材料在热能储存技术领域的应用越来越受到重视。

介绍了储热技术的分类及各种储热技术的优缺点,综述了石蜡基复合相变材料的分类及在储热领域的应用研究现状,并对其应用中存在的问题进行总结,最后对石蜡基相变材料的研究方向进行了展望。

【总页数】5页(P435-439)
【作者】张涛;毕胜;丛玉凤;鲍金奇
【作者单位】辽宁石油化工大学石油化工学院;中国石油抚顺分公司石油一厂【正文语种】中文
【中图分类】TQ050.43
【相关文献】
1.石蜡基复合相变储能材料的研究进展
2.石蜡/膨胀石墨复合相变储热材材料的性能研究
3.石蜡基复合相变储热材料的导热性能
4.相变储热研究进展：（1）相变材
料特性与储热系统优化5.相变储热研究进展——（2）组合相变材料储热与应用潜力
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石蜡相变材料温度石蜡是一种常见的相变材料，它具有许多独特的特性和应用。

本文将从不同温度范围出发，介绍石蜡在不同温度下的性质和应用。

在较低的温度下，石蜡呈固态。

在这个温度范围内，石蜡具有良好的机械强度和耐磨性，因此被广泛应用于工业领域。

例如，石蜡被用作蜡烛的原料，它能够以较低的熔点燃烧，释放出明亮的光芒和舒适的气味。

此外，石蜡还可以用于制造模具，因为它在固态时可以很好地保持形状，并且具有较低的收缩率。

这使得石蜡成为模具制造中的理想选择。

当温度升高到石蜡的熔点时，石蜡会发生相变，从固态转变为液态。

石蜡的熔点通常在50℃到80℃之间。

在液态时，石蜡具有较低的黏度和表面张力，因此被广泛应用于润滑剂和防护剂。

石蜡润滑剂可以使机械设备的运动更加顺畅，减少摩擦和磨损，延长设备的使用寿命。

此外，石蜡还可以用作防腐剂，涂覆在金属表面上形成保护层，防止金属生锈和腐蚀。

当温度继续升高时，石蜡会进一步转变为气态。

石蜡的汽化温度通常在100℃到150℃之间。

在气态时，石蜡具有较低的密度和较高的蒸发速率，因此被广泛应用于蜡烛制造和蜡烛艺术。

石蜡的气态形式可以通过喷射或蒸发的方式涂覆在蜡烛表面，形成丰富多彩的图案和纹理，增加蜡烛的观赏性和艺术价值。

除了上述应用，石蜡还具有许多其他的特性和应用。

例如，在石蜡的固态和液态之间存在一个临界点，称为“冷却点”。

在这个温度范围内，石蜡会快速地从液态转变为固态，并释放出大量的热量。

这种特性使石蜡成为热能储存和传递的理想选择。

石蜡可以用作热传导介质，将热能从一个地方传递到另一个地方，例如太阳能集热器和热交换器。

石蜡还可以用于保温和隔热材料。

石蜡具有较低的导热系数，可以有效地减少热量的传递，提高建筑和设备的能源效率。

石蜡保温材料可以用于建筑墙体、屋顶和地板的隔热层，减少能量损失和室内温度的波动。

石蜡也可以用于制造保温杯和保冷盒，保持饮料和食物的温度稳定。

石蜡是一种具有多种应用的相变材料。

在不同温度下，石蜡具有不同的物理和化学性质，可以应用于润滑剂、防腐剂、蜡烛制造、热能储存和传递、保温隔热等领域。

石蜡相变潜热及温度一、概述相变潜热是指物质在相变过程中所吸收或释放的热量，而石蜡是一种常用于制造蜡烛、油墨和润滑剂等的材料。

在生产过程中，石蜡的相变潜热及温度是一个重要的参数。

本文将从石蜡相变潜热及温度的基础概念、应用以及未来研究方向等方面进行探讨。

二、基础概念石蜡的相变潜热是指在固态蜡与熔融态蜡之间转换时所需要吸收或释放的热量。

根据热力学定律，相变潜热与温度有直接关系，通常情况下，相变潜热与温度成反比，即随着温度的升高，相变潜热会逐渐减小，随着温度的降低，相变潜热会逐渐增大。

而石蜡的相变温度则取决于其质量和配方，一般而言，其相变温度在50℃-80℃之间。

三、应用石蜡的相变潜热及温度在许多领域都有着广泛的应用。

在制造蜡烛或蜡烛芯时，石蜡的相变潜热及温度可以影响到蜡烛的燃烧时间和热输出。

在油墨生产领域，石蜡的相变潜热及温度可以影响到印刷速度和印刷质量。

在润滑剂生产中，石蜡的相变潜热及温度可以影响到润滑剂的黏度和使用寿命。

四、未来研究方向石蜡相变潜热及温度在产业应用中具有重要作用，也存在着一些问题。

例如，在高温下使用的石蜡相变潜热及温度较大，但在低温下会影响到石蜡的流动性。

因此，未来的研究需要针对不同的应用场景，寻求更优秀的石蜡相变潜热及温度解决方案。

此外，还需要开展对石蜡相变过程的深入研究，解析其微观机制，以便更好地控制石蜡的性能和应用。

五、结论石蜡相变潜热及温度是一个重要的参数，在产业应用中具有广泛的应用。

随着科学技术的不断进步，石蜡相变潜热及温度的研究也将不断发展。

未来的研究需要在深入了解其基础概念的基础上，针对实际应用需求，寻求更优秀的解决方案，以推动石蜡相变潜热及温度在各行业的应用。

石蜡相变材料温度
石蜡相变材料是一种能在特定温度下发生相变的材料，它具有高能量密度、高稳定性和长寿命等优点。

在许多领域中，如建筑、电子、医疗和热管理等方面，石蜡相变材料都有着广泛的应用。

本文将重点介绍石蜡相变材料的温度特性。

石蜡相变材料的温度是相变时的关键因素。

石蜡相变材料的相变温度通常在0℃至100℃之间，其具体温度范围取决于材料的成分和制备方法。

在低于相变温度时，石蜡相变材料处于固态，而在高于相变温度时，它会转变为液态。

这种相变过程会吸收或释放大量的热量，因此在热管理和储能方面具有巨大潜力。

对于石蜡相变材料的应用而言，确定其相变温度范围非常重要。

例如，在建筑领域中，石蜡相变材料可以用于调节室内温度。

当室内温度升高时，石蜡相变材料会吸收热量从而降低室内温度，反之亦然。

因此，在选择石蜡相变材料时，需要根据室内的实际温度范围来确定其相变温度，以确保其最大限度地发挥效果。

除了调节温度，石蜡相变材料还可以用于储能。

在太阳能和风能等可再生能源的生产中，石蜡相变材料可以用来储存能量。

当能源充足时，石蜡相变材料会吸收热量并储存能量；当需要能量时，石蜡相变材料则会释放热量并提供能量。

这种储能方式与传统的电池储能方式相比，具有更高的能量密度和更长的寿命。

总的来说，石蜡相变材料的温度是其应用效果的关键因素。

通过合理选择石蜡相变材料的相变温度范围，可以实现其在不同领域的应
用。

未来，随着石蜡相变材料的研究和发展，相信其在节能减排、储能和热管理等方面会有更广泛的应用。