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有机相变材籵应用的研究进展/王结良等
有机相变材料应用的研究进展
王结良,李萌2,张五龙',陈宏书
(1总后建筑工程研究所,西安710032;2西安工业大学材料与化工学院,西安710032)
摘要介绍了有机相变材料的性能和特点,综述了部分新型有机相变材料的制备技术进展,阐述了有机相变
材料在建筑节能、军事伪装领城的应用研究进展,提出了其在军事伪装领城应用的技术难题及克服难题可能的方法,
并展望了有机相变材料在上述两方面的应用前景。
关键词有机相变材料伪装技术建筑节能
Research Progress in Organic Phase Change Materials and Its Applications
WANG Jieliang, LI Meng, ZHANG Wulong CHEN Hongshu
(1 Architectural Engineering Institute of General Logistics Department, Xian710032; 2 School of
Materials and Chemical Engineering, Xi an Technological University, Xi an 710032)
Abstract Performance and characteristics of organic phase change materials(PCM) are introduced. Resear
ches on some novel organic PCMS are reviewed. Applications of organic PCMS on camouflage technology, the con
struction sector and the field of environment protection are systematically presented. Difficulties of organic PCMS suf
fered and possible solutions in applications on infrared camouflage are indicated. And finally the application foreground
of PCMS is prospected
Key words organic phase change materials, camouflage, energy saving in building
0前言
的相变材料有正十二烷、正十五烷、正十六烷、正十八烷、正
十九烷、正二十烷、正二十二烷、石蜡以及天然可可脂肪酸混
相变材料(PCM, Phase change material)l是指随温度变合物等23
化而改变形态并能提供潜热的物质,按照相变温度可分为高
新型相变材料及郴变复合材料一直是国内外关于有机
温相变材料(120~850℃)和低温相变材料(0~120℃)两类;相变材料的研究热点。 Krupa等制备了低密度聚乙烯/石蜡
也可分为水合( Hydrated)相变材料和蜡质( Paraffin wax)相共混相变材料体系,对其在热循环下的力学性能等进行了研
变材料;按照相变形式、相变过稞可以分为固-固相变、固-液究,结果表明硬质石蜡与LDPE具有更好的共混性能,
相变、固-气相变及液气相变4大类。由于固气相变及液气DMA分析表明,在低于石蜡熔点的条件下,硬质石蜡/LDPE
相变在相变过程中伴随大量气体的存在,使材料体积变化很共混物具有较为优异的力学性能和尺寸稳定性,其原因可能
大,因此,尽管它们的相变潜热较大,但是实际中很少应用,在于硬质石蜡与LDPE之间较好的共结晶作用。 Cemil A
常用的是固-固相变和固液相变材料。固-固相变材料目前kan等以脂肪酸和PMMA为研究对象,合成硬脂酸/PMMA
有3类,即多元醇、高密度聚乙烯和层状钙钛矿;固液相变材微胶襲,制备了具有优异外形稳定性的PCM复合材料,使用
料主要有无机( Inorganic)储热材料和有机( Organic)储热材的脂肪酸包括硬脂酸、棕稱酸、肉豆蔻酸和月桂酸。研究
料两大类,无机储热材料常用的是醋酸钠类、磷酸盐类、氯化结果表明,PMMA与硬脂酸具有较好的相容性,因降低了材
钙类、硫酸钠类、氟化物,有机储热材料常用的是高级脂肪料制备成本,使得制备的复合材料在储能领域具有较好的应
烃、醇、羧酸及盐类、某些聚合物等山。由于相变材料有很好用前景。 Song Qingwen等系统研究了纳米银颗粒对PCM
的储能效果,可广泛用于环保材料、储能材料等。本文在综材料的热稳定性,结果表明纳米银颗粒能有效提高PCM复
述相变材料各项基本性能的基础上深入探讨了有机相变材合材料的热稳定性的。 Yibing Cai制备了HDPE-石蜡PCM
料在军事以及民事领域的应用
复合材料,对该复合材料的热稳定性、热储存能力及防火性
1有机相变材料的研究
能进行了系统研究。利用PCM的储热性能可以将其应
用于RAM存储器的散热上,有效降低存储器在使用过程中
为了解决固液相变材料相变后的泄漏问题,目前主要采的温度?。天津工业大学的张兴祥课题组制备了低甲醛残
用的是微胶囊相变材料和多孔基相变材料。用于胶囊化的余量的PCM微胶囊,拓宽了PCM在建筑节能保温板材上的
相变材料主要集中在有机相变材料的研究上,已经被胶囊化应用前景?。 Sumin Kim等通过添加片状石墨提高PCM材
王结良:男,1980年生,博士,工程师,从事高分子及伪装功能材料研究E-rail:jimmywangl0@gmal.com