《新能源材料》PPT課件.ppt

《《新能源材料》PPT課件.ppt》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《《新能源材料》PPT課件.ppt（92頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、新能源材料 基礎(chǔ)與應用,丁占來 石家莊鐵道大學材料學院,第一章 課程緒論,1.1 新能源的概念 1.2 新能源材料基礎(chǔ) 1.3 新能源材料的應用現(xiàn)狀,能源分類,(1) 人類社會對能源的需求不斷增加。 能源是與人類社會的生存與發(fā)展休戚相關(guān)的。 人類社會的發(fā)展伴隨著能源消耗的增加。,能源應用現(xiàn)狀,世界一次能源消費的增長率,(2)能源結(jié)構(gòu)發(fā)生變化。,世界一次商品能源構(gòu)成,(3) 能源應用形態(tài)有所改變。,小型的可移動電源的需求量增長很快，這主要是信息技術(shù)發(fā)展的結(jié)果；特別是近年來筆記本電腦、手提電話等移動通信、攝像機、聲像設(shè)備以及一些軍用電子設(shè)備的發(fā)展，對電池的能量密度要求更高，并要求能夠反復使

2、用。因此促進了高容量二次電池的發(fā)展。,(4) 礦物能源面臨枯竭。（1992世界能源大會）,1990: 12 TW 2050: 28 TW,Total Primary Power vs Year,,,,能源現(xiàn)狀與發(fā)展問題,1.可再生清潔能源如風能、太陽能等所占比例不到3% 2.石油、煤和天然氣占初級 能源消耗的85%左右 3.其余主要是火電和水電 據(jù)可靠資料報道，到2020年，我國能源的消費比例除了利用石油、煤和天然氣以及水電外，風能的消費比例要占到10%，核能的消費要占到3%。,各種能源的消費比例圖,,我國石油產(chǎn)品需求預測,其它：LPG、瀝青、石油焦、溶劑油、硫磺等 2004年我國汽柴油消

3、耗分別達4706萬噸和10292萬噸(合計1.5億噸),無窮大,約45年,約15,約61年,約30,約230年,約81,約71年,約50,,,,,,,我國各種能源探明儲量（以儲采比表示）與世界比較 摘自“光伏技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略國際研討會：機遇與挑戰(zhàn)” 論文集 2004年4月8日， 北京 P8,二氧化碳是化石能源的最終排放形態(tài),化石能源及其現(xiàn)狀,表3 全球各國CO2排放量比較排行,汽車油耗占汽柴油誚費的比例(2002),交通運輸用油約占石油消耗的40%,2020年 原油需求控制在4.5億噸，至少進口2.5億噸，對外依存度65%； 汽車保有量應控制在1億輛2004年，產(chǎn)量500萬輛

4、，到2010年汽車年產(chǎn)超過1000萬輛。,(5) 礦物燃燒造成環(huán)境污染。（SO2、CO、CO2、NO） （植被、土壤；氣候；健康）,圖2 世界CO2排放量隨時間的變化,在北京、上海等大城市，空氣污染的60%來自汽車排放 二氧化碳的全球排放量中，中國居第二,,,2010,550 ppm,從左圖大氣CO2濃度隨年代的變化及其在全球的分布圖可以看出： 很明顯，近20年來，CO2的濃度上升迅速非常迅速，2010年將接近550ppm。 而且，主要分布在美國和中國所在的北半球高緯度60-80度處。,CO2大量排放帶來的最直接危害就是產(chǎn)生溫室效應！,化石能源及其現(xiàn)狀,應

5、對氣候變化的國際行動 為應對全球氣候變化，國際社會制定了聯(lián)合國氣候變化框架公約和京都議定書。許多國家和非政府組織相應建立了碳基金，并以此為平臺開展減排和碳匯項目。以實際行動參與應對氣候變化,,聯(lián)合國氣候變化框架公約,,(6) 新能源的開發(fā)不斷取得進展 不可再生能源逐漸向新能源和可再生能源過渡，是發(fā)展國際趨勢。 太陽能、生物能、核能、風能、地熱、海洋能等一次能源和二次能源中的氫能。 新能源的開發(fā)一方面靠利用新的原理來發(fā)展新的能源系統(tǒng)，另一方面靠材料的開發(fā)與應用，使新系統(tǒng)得以實現(xiàn)，并提高效率，降低成本。,,Hydroelectric Geothermal Wind,Potentia

6、l of Renewable Energy,,Biomass Solar Tide,(7) 新能源材料的基礎(chǔ)：,新能源材料是材料學科的一個重要研究方向； 新能源材料分類： 新能源技術(shù)材料； 能量轉(zhuǎn)化與儲能材料； 節(jié)能材料。 新能源材料的基礎(chǔ)：仍然是材料科學與工程 基于新能源理念的演化與發(fā)展。,新材料的作用：,新材料把原來習用已久的能源變?yōu)樾履茉础?如：半導體材料把太陽能有效地直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔埽蝗剂想姵啬苁箽渑c氧反應而直接產(chǎn)生電能，代替過去利用氫氣燃料獲得高溫。 一些新材料可提高儲能和能力轉(zhuǎn)化效果 如：鎳電池、鋰離子電池等都是靠電極材料的儲能效果和能量轉(zhuǎn)化功能而發(fā)展起來的新型二次電池。,新

7、材料決定著核反應堆的性能與安全性。 材料的組成、結(jié)構(gòu)、制作、加工工藝決定著投資與運行成本。 如：太陽電池材料決定著光電轉(zhuǎn)換效率； 燃料電池的電極材料決定著電池的質(zhì)量和 壽命； 材料的制備工藝又決定著能源的成本。,(8) 能源材料的概念及分類,廣義上，凡能源工業(yè)及能源利用技術(shù)所需的材料都可稱為能源材料。 新能源材料如增殖堆用核材料、太陽能電池材料 節(jié)能材料如非晶態(tài)金屬磁性，超導材料。 儲能材料如貯氫（吸氫）材料，高比能電池材料,參考資料:,1、新能源材料-基礎(chǔ)與應用艾德生等編著，化學工業(yè)出版社。 2、 新能源材料-基礎(chǔ)與應用吳其勝主編 ，華東理工大學出版社。 3、新

8、能源材料與應用童忠良，張淑謙，楊京京編著 ，國防工業(yè)出版社 。,,,第一章 相變貯能材料理論與應用,,,1、貯熱相變材料的相變形式,相變現(xiàn)象 1.1.固體 液體 凝固與融化 冰雪融化、鹽堿溶化、金屬熔化、溶液結(jié)晶 1.2.液體 氣體 沸騰，凝結(jié) 1.3.固體 氣體 升華 凝華 結(jié)霜、樟腦揮發(fā) 1.4.固體 固體 相轉(zhuǎn)變,1、貯熱相變材料的相變形式,當物質(zhì)分子熱運動動能遠小于分子間的相互作用勢能時, 分子力作用上升到主要地位, 分子運動降到次要地位, 組成物質(zhì)的粒子(分子、原子或離子)只能在各自的平衡位置附近作微小振動,這就是物質(zhì)的固態(tài)。處于固態(tài)的物質(zhì)稱為固體。,1、貯熱

9、相變材料的相變形式,相可定義如下: “相是系統(tǒng)中均勻的與其他部分有界面分開的部分?！?所謂均勻的，是指這部分的成分和性質(zhì)從給定范圍或宏觀來說是相同的，或是以一種連續(xù)的方式變化，也就是沒有突然的變化。一個多相系統(tǒng)是不均勻的，在相界處有物理性質(zhì)或化學性質(zhì)或兩者兼有突變。例如，在一個包含有冰和水的兩相系統(tǒng)中，其物理性質(zhì)在相界面處有突然變化。,1、貯熱相變材料的相變形式,在一定條件下，物質(zhì)不同相之間的相互轉(zhuǎn)變叫做相變。 如果系統(tǒng)中各相經(jīng)歷很長時間而不互相轉(zhuǎn)化，則是處于平衡狀態(tài)。實際上相平衡是一種動態(tài)平衡，從系統(tǒng)內(nèi)部來看，分子或原子仍在相界處不停地轉(zhuǎn)換，只不過同一時間內(nèi)各相之間的轉(zhuǎn)化速度相同。 相變是

10、有序和無序兩種傾向相互競爭的結(jié)果。相互作用是有序的起因，熱運動是無序的來源。在熱力學理論中表現(xiàn)為U和ST的消長。在緩慢降溫的過程中，每當溫度降低到一定程度，以致熱運動不再能破壞某種特定相互作用造成的有序時，就可能出現(xiàn)新相。,1、貯熱相變材料的相變形式,自由能方程 兩種參數(shù)的相互作用 克拉貝龍方程 相變過程伴隨明顯的熱量釋放或吸收,1、貯熱相變材料的相變形式,描述物質(zhì)狀態(tài)的三個基本參數(shù)不是相互獨立的。 這就是物質(zhì)的狀態(tài)方程 理想氣體 范德瓦爾斯方程,1、貯熱相變材料的相變形式,理想氣體,范德瓦爾斯氣體,1、貯熱相變材料的相變形式,相變分類 厄倫菲斯特依據(jù)熱力學勢及其導數(shù)的連續(xù)性對相變進行分類。

11、自由能、內(nèi)能都是熱力學函數(shù)。它們的第一階導數(shù)是壓力(或體積)、熵(或溫度)、平均磁化強度等等，而第二階導數(shù)給出壓縮率、膨脹率、比熱磁化率。,1、貯熱相變材料的相變形式,凡是熱力學勢本身連續(xù)，而第一階導數(shù)不連續(xù)的狀態(tài)突變，稱為第一類相變。第一階導數(shù)不連續(xù)，表示相變伴隨著明顯的體積變化和熱量的吸放(潛熱)。 熱力學勢和它的第一階導數(shù)連續(xù)變化，而第二階導數(shù)不連續(xù)的情形，稱為第二類相變。這時沒有體積變化和潛熱，但比熱、壓縮率、磁化率等物理量隨溫度的變化曲線上出現(xiàn)躍變或無窮的尖峰。超流和沒有外磁場的超導轉(zhuǎn)變、氣液臨界點，以及大量磁相變，屬于二類相變。,1、貯熱相變材料的相變形式,相變圖,固液相變,固體點

12、陣排列對應于勢能最小，固體吸熱之初，溫度升高，固體粒子能量增加到一定程度（熔點）可擺脫束縛，點陣結(jié)構(gòu)解體，從而固體變?yōu)橐后w。溫度不變是因為吸收的熱幾乎全部用于增加相互作用能。,2.貯熱相變材料的分類,熱物性 潛熱 導溫系數(shù) 導熱系數(shù)/(比熱*密度) 相變溫度,無機類 結(jié)晶水合鹽 （salt hydrate） 附表1 結(jié)晶水合鹽類熱物性表 熔融鹽(molten salt) 附表2 一些無機化合物的熱物性表 其它：水，硅 金屬（包括合金） 附表12-1到12-5及附表15,2.貯熱相變材料的分類,常用結(jié)晶水合鹽類,常用結(jié)晶水合鹽類熱物性表,附表1 結(jié)晶水合鹽類熱物性表,附表2 無機化合物(高溫),

13、附表3 Al的比熱（ kJ/kgK ） 、潛熱（ kJ/kg ）值,液態(tài)金屬的物性,石蠟類 附表6 石蠟類物性表，熔點范圍寬，潛熱高。 脂酸類（fatty acid） 附表3 脂酸類熱物性表 其它有機相變材料 附表5 一些有機物熱物性表,有機類,石蠟類物質(zhì)的熱物性,石蠟類物質(zhì)的熱物性,脂酸類熱物性表,包合與類包合水合物（籠形水合物） （clathrate and semi-clathrate hydrate） 包合水合物是固體水的空隙內(nèi)包含有其他外來物質(zhì)，這些物質(zhì)不與水發(fā)生作用，只起到穩(wěn)定水（冰）的結(jié)構(gòu)的作用。 類包合水合物是外來物質(zhì)直接參與冰的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，如胺的水合物 (hydrate of

14、amines ) 和四烷基銨鹽（ tetraalkyl ammonium salts ）。 天然氣水合物儲量巨大，含天然氣2.0*1016m3 ，常規(guī)天然氣1.19*1014m3，據(jù)估計天然氣水合物中有機碳的含量是當前已探明的所有化石燃料含碳量的2倍。 形成條件低溫高壓。海底，高緯度地區(qū)。,水合物,共晶(體) (eutectics),共晶eutectic 一種合金或固溶體,其所含組分的比例是這樣的，即在具有這樣的組分比例時其熔點可能最低。（固體溶液） 在任何情況下把這兩個組元熔在一起，冷卻下來還是二者的混合物 附表10-2 貯冷共晶混合物物性表 附表7-1 有機、無機低共熔混合物相變物性表 附

15、表7-2 低共熔混合物物性表 附表7-3低共熔混合物組成、相變溫度一覽表,附表 7-1 有機、無機低共熔混合物相變物性表,附表 7-2 低共熔混合物相變物性表,附表8 固-固相變材料相變物性表,各類相變材料的適用溫度 附表9： 0到1500攝氏度相變材料 附表10-1： -70到0攝氏度相變材料,3.有關(guān)相變材料的常用術(shù)語,晶態(tài)（ crystal ） 晶體最本質(zhì)的特點是原子或離子，以周期性重復方式在三維空間作有規(guī)則的排列。 固體中的原子或分子有序的空間排列狀態(tài)，每個晶體有相同的幾何結(jié)構(gòu)，相應的晶面間有相同夾角，晶體結(jié)構(gòu)可用X-射線、電子、中子衍射儀分析。 多晶現(xiàn)象（polymorphism）

16、兩種或兩種以上的晶體同時存在的現(xiàn)象。 非晶態(tài)（amorphous） 非晶、不定形固體可視為過冷液體。這類PCM不象晶體狀固體那樣有明顯的相變溫度，玻璃、凡士林為典型例子。一般稱為玻璃態(tài)。,包合與類包合水合物（籠形水合物） （clathrate and semi-clathrate hydrate） 包合水合物是固體水的空隙內(nèi)包含有其他外來物質(zhì)，這些物質(zhì)不與水發(fā)生作用，只起到穩(wěn)定水（冰）的結(jié)構(gòu)的作用。 類包合水合物是外來物質(zhì)直接參與冰的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，如胺的水合物 (hydrate of amines ) 和四烷基銨鹽（ tetraalkyl ammonium salts ）。 天然氣水合物儲量巨大，

17、含天然氣2.0*1016m3 ，常規(guī)天然氣1.19*1014m3，據(jù)估計天然氣水合物中有機碳的含量是當前已探明的所有化石燃料含碳量的2倍。 形成條件低溫高壓。海底，高緯度地區(qū)。 開采,水合物,,氣體水合物是指氣體或易揮發(fā)的液體在一定溫度和壓力下與水結(jié)合而形成的包絡(luò)狀晶體。作為大分子的氣體或液體分子被水分子環(huán)繞，此結(jié)構(gòu)是通過范德華力（非化學鍵）而形成的。氣體水合物主要有制冷劑水合物和天然氣水合物兩大類。,Some examples of clathrate and semi-clathrate Material melting point(oC) heat of fusion (kJ

18、/kg) Clathrate SO26H2O(101.3KPa) 7.0 247 C4H8O 17.2H2O 4.4 255 semi-clathrate Bu4NCH3CO2 32H2O 15.1 209,共晶(體) (eutectics),共晶eutectic 一種合金或固溶體,其所含組分的比例是這樣的，即在具有這樣的組分比例時其熔點可能最低。（固體溶液） 在任何情況下把這兩個組元熔在一起，冷卻下來還是二者的混合物 附表10-2 貯冷共晶混合物物性表 附表7-1 有機、無機低共熔混合物相變物性表 附表7-2 低共熔混合物物性表 附

19、表7-3低共熔混合物組成、相變溫度一覽表,附表 7-1 有機、無機低共熔混合物相變物性表,附表 7-2 低共熔混合物相變物性表,定形相變材料（Form-stable PCMs） 固-固相變材料 固液相變材料,各類相變材料的適用溫度 附表9： 0到1500攝氏度相變材料 附表10-1： -70到0攝氏度相變材料,3.有關(guān)相變材料的常用術(shù)語,晶態(tài)（ crystal ） 晶體最本質(zhì)的特點是原子或離子，以周期性重復方式在三維空間作有規(guī)則的排列。 固體中的原子或分子有序的空間排列狀態(tài)，每個晶體有相同的幾何結(jié)構(gòu)，相應的晶面間有相同夾角，晶體結(jié)構(gòu)可用X-射線、電子、中子衍射儀分析。 多晶現(xiàn)象（polymor

20、phism） 兩種或兩種以上的晶體同時存在的現(xiàn)象。 非晶態(tài)（amorphous） 非晶、不定形固體可視為過冷液體。這類PCM不象晶體狀固體那樣有明顯的相變溫度，玻璃、凡士林為典型例子。一般稱為玻璃態(tài)。,晶態(tài),經(jīng)典的固體理論將固體物質(zhì)按其原子聚集狀態(tài)分為晶態(tài)和非晶態(tài)兩種類型。晶體學分析得出：晶體中原子呈有序排列，且具有平移對稱性，晶體點陣中各個陣點的周圍環(huán)境必然完全相同，故晶體結(jié)構(gòu)只能有1，2，3，4，6次旋轉(zhuǎn)對稱軸，而5次及高于6次的對稱軸不能滿足平移對稱的條件，均不可能存在于晶體中。 近年來由于材料制備技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了不符合晶體的對稱條件，但呈一定的周期性有序排列的類似于晶態(tài)的固體, 19

21、84年Shechtman等首先報道了他們在快冷 A186Mn14合金中發(fā)現(xiàn)具有 5次對稱軸的結(jié)構(gòu)。于是，一類新的原子聚集狀態(tài)的固體出現(xiàn)了，這種狀態(tài)被稱為準晶態(tài)（quasicrystalline state），此固體稱為準晶（quasicrystal）。準晶態(tài)的出現(xiàn)引起國際上高度重視，很快就在其他一些合金系中也發(fā)現(xiàn)了準晶，除了5次對稱，、還有8，10，12次對稱軸，在準晶的結(jié)構(gòu)分析和有關(guān)理論研究中都有了進展。,非晶態(tài),非晶態(tài)固體與液態(tài)一樣具有近程有序而遠程無序的結(jié)構(gòu)特征。非晶態(tài)固體宏觀上表現(xiàn)為各向同性，熔解時無明顯的熔點，只是隨溫度的升高而逐漸軟化，粘滯性減小，并逐漸過渡到液態(tài)。非晶態(tài)固體又稱玻

22、璃態(tài)，可看成是粘滯性很大的過冷液體。晶體的長程有序結(jié)構(gòu)使其內(nèi)能處于最低狀態(tài) ，而非晶態(tài)固體由于長程無序而使其內(nèi)能并不處于最低狀態(tài) ，故非晶態(tài)固體是屬于亞穩(wěn)相，向晶態(tài)轉(zhuǎn)化時會放出能量。常見的非晶態(tài)固體有高分子聚合物、氧化物玻璃、非晶態(tài)金屬和非晶態(tài)半導體等。,腐蝕性（corrosion） 指金屬與環(huán)境或其它材料發(fā)生的化學或電化學反應。 按照GB/T 15555.12制備的浸出液或水溶性液態(tài)廢物的pH值12.5，或者2.0，則該廢物是具有腐蝕性的危險廢物； 非水溶性液態(tài)廢物在55條件下，對GB/T 699中規(guī)定的20號鋼材的腐蝕速率6.35mm/a，則該廢物是具有腐蝕性的危險廢物；,毒性,毒性（to

23、xicity） 材料對人體造成傷害的特性。 傷害皮膚、血液、粘膜等多種組織器官。 毒性測試試驗 第一階段急性毒性試驗： 第二階段致突變試驗、亞急性毒性試驗 第三階段亞慢性毒性試驗、致畸試驗、生殖毒性試驗和遲發(fā)性神經(jīng)毒性試驗： 第四階段慢性毒性試驗、致癌試驗、代謝試驗和接觸人群的觀察：,低共熔、共晶混合物（eutectic） 兩種或兩種以上的物質(zhì)組成的具有最低熔點的混合物。低共熔混合物具有和純凈物一樣明顯的熔點共晶點（ eutectic point），在可逆的固-液相變中始終保持相同的成分。 熔點、溶點 冰點（freezing point）、熔點（melting point） 物質(zhì)由液態(tài)開始轉(zhuǎn)化

24、為固態(tài)的溫度稱為冰點；物質(zhì)由固態(tài)開始轉(zhuǎn)化為液態(tài)的溫度稱為熔點。兩者不一定相等。,低共熔、共晶混合物,蒸汽壓（vapor pressure） 汽液共存，達到平衡狀態(tài)時蒸汽的壓力。蒸汽壓隨溫度升高而升高。蒸汽壓低沸點高。 吸濕（hygroscopic） 物質(zhì)吸收并保持環(huán)境中的水分的特性。吸收水分后，物質(zhì)的一些性質(zhì)會有所改變。 該物質(zhì)易溶于水，吸濕與蒸汽壓有關(guān)，溶液的蒸汽壓低于純水的蒸汽壓，濃鹽水和稀鹽水，（吸收式制冷）。 體積膨脹系數(shù)（coefficient of volume expansion） V=V01+T，為膨脹系數(shù)。,過冷（supercooling） 液體被冷卻到熔點以下未形成任何固相

25、的現(xiàn)象叫過冷。 相變材料凝固前的過冷狀態(tài)是物質(zhì)結(jié)構(gòu)的一種亞穩(wěn)態(tài)。 水的過冷度為5到6 。 過熱 不溶解，不沸騰,許多應用廣泛的水合鹽經(jīng)常遭遇不諧調(diào)溶解問題。這些鹽的溶解度不夠高，不能使鹽全部溶解在其釋放的結(jié)晶水里。因此，熔化物包含飽和溶液和沉淀的無水鹽，當熔化物冷卻時，在溶液和無水鹽之間的界面生成鹽結(jié)晶，這一層薄鹽并把它們分開。這以后，只有溶液中的鹽才結(jié)晶，把無水鹽留在底部。,不協(xié)調(diào)熔解（ Incongruent melting ）,Incongruent melting of a salt hydrate,增稠劑(Thickening agents) 使用增稠劑能阻止固液兩相的分離。增稠劑也

26、能阻止成核劑沉淀。增稠劑也降低了貯熱系統(tǒng)的熔點和貯熱能力。 阻滯聚集 成核劑（nucleation） 對于一些相變材料，在相變材料處于不穩(wěn)定的液態(tài)時，一些微粒（晶粒）的存在會導致大晶粒的形成和生長，從而使液體凝固，這些微粒就叫核（nuclei）。這些微?？梢允腔覊m、玻璃或其它一些固體顆粒，也可以是未熔化的相變材料。對一些存在過冷現(xiàn)象的鹽類相變材料，找成核劑是非常重要的環(huán)節(jié)。,各類中常溫相變貯能材料簡介,結(jié)晶水合鹽 文獻對這類相變貯熱材料作了比較全面的綜述。 Telles M. Thermal storage in salt-hyrates. Solar Materials Science. A

27、cademic Press. 1980: 377-404. 結(jié)晶水合鹽是中常溫相變貯能中最常用的一大類相變材料，其特點是：使用范圍廣、價格便宜、導熱系數(shù)與相變潛熱較大、密度大、單位體積貯熱量大。,結(jié)晶水合鹽存在的問題,過冷和析晶 所謂過冷是指液態(tài)相變材料冷卻到“凝固點”時并不結(jié)晶，而需冷卻到“凝固點”以下一定溫度時才開始結(jié)晶的現(xiàn)象。相變材料凝固前的過冷狀態(tài)是物質(zhì)結(jié)構(gòu)亞穩(wěn)狀態(tài),這一狀態(tài)實際上是相變物質(zhì)結(jié)晶前的冷量儲備過程。一般一級相變的相變材料結(jié)晶前或多或少都有過冷存在，但以結(jié)晶水合鹽最為嚴重，若不消除，會影響相變貯能系統(tǒng)的性能。 所謂析晶是指經(jīng)加熱-冷卻循環(huán)后鹽與水的分離現(xiàn)象，這使得相變材料的

28、潛熱迅速衰退。擴散速度低于晶體生長速度。 析晶和過冷現(xiàn)象長期以來一直是水合鹽類相變貯熱技術(shù)需要解決的最主要的難題。,低共熔、共晶混合物,兩種或兩種以上的物質(zhì)組成的具有最低融點的混合物。低共熔混合物具有和純凈物一樣明顯的融點共晶點，在可逆的固-液相變中始終保持相同的成分。 這一類相變材料種類繁多，但相應的數(shù)據(jù)比較缺乏，據(jù)已有的少量數(shù)據(jù)看，這類材料的潛熱值一般偏小。,有機類相變材料主要包括石蠟、酯酸及多元醇。這類相變材料無析出現(xiàn)象，雖有弱過冷但不影響使用，且性能穩(wěn)定，無腐蝕性，所以與建筑材料相結(jié)合時多采用這類相變材料。這類相變材料的缺點是導熱系數(shù)較小，密度小，單位體積貯熱能力不大。 以上相變材料因

29、固液轉(zhuǎn)變或升華（多元醇）等原因，在使用過程中必須借助密封容器，這不僅會增加傳熱熱阻，而且使得相變貯熱單元的成本大大提高。,有機類相變材料,定形相變材料按其定形相變的機理可分成兩大類：固-固相變材料和固液相變材料。 前者包括一些在晶體轉(zhuǎn)變時伴隨著吸熱和釋熱的有機材料（如多元醇）和一些通過化學或紫外光交聯(lián)的高聚物。文獻報導了一種硅交聯(lián)的定形高聚物，其潛熱約300kJ/kg。文獻介紹了一種使用定形HDPE的直接接觸時潛熱貯熱系統(tǒng)。,定形相變材料,定形相變材料,第二類定形相變材料實質(zhì)上是一類混合相變材料 ，即將低熔點的相變材料散布在熔點較高的支撐材料之中，只要運行溫度不高于支撐材料所能承受的溫度，這種

30、材料即可維持在固體狀態(tài)。將多孔建筑材料浸泡在相變材料溶液中，待其吸飽相變材料后取出，即是這類相變材料的一種。但這類材料中，相變材料所占的比例有限（一般小于30%），因此其貯熱能力也很有限。 新型復合型定形相變材料 這種相變材料以石蠟作為相變材料的基材，利用HDPE作為支撐材料，在這種材料中石蠟的比例可高達75%，因此其相變潛熱與普通的相變材料相接近。,4、蓄熱（冷）相變材料的選擇原則,外部因素 確定應用的環(huán)境 選擇適合的溫度材料 換熱器類型 熱物性 高儲熱 高導熱系數(shù) 結(jié)晶或熔化迅速 低蒸汽壓 密度高 體積變化小,蓄熱（冷）相變材料的選擇原則,經(jīng)濟安全 穩(wěn)定性 無毒 來源廣泛，價格便宜,,,,,,,