Les matériaux à changement de phase (PCM) peuvent être divisés en plusieurs catégories en fonction de leur composition chimique et de leurs caractéristiques de changement de phase, chacune présentant des avantages et des limites d'application spécifiques.Ces matériaux comprennent principalement des PCM organiques, des PCM inorganiques, des PCM biosourcés et des PCM composites.Vous trouverez ci-dessous une introduction détaillée aux caractéristiques de chaque type de matériau à changement de phase :
1. Matériaux organiques à changement de phase
Les matériaux organiques à changement de phase comprennent principalement deux types : la paraffine et les acides gras.
-Paraffine:
-Caractéristiques : Haute stabilité chimique, bonne réutilisabilité et réglage facile du point de fusion en modifiant la longueur des chaînes moléculaires.
-Inconvénient : La conductivité thermique est faible, et il peut être nécessaire d'ajouter des matériaux conducteurs thermiques pour améliorer la vitesse de réponse thermique.
-Les acides gras:
-Caractéristiques : il a une chaleur latente plus élevée que la paraffine et une large couverture du point de fusion, adaptée à diverses exigences de température.
-Inconvénients : Certains acides gras peuvent subir une séparation de phases et sont plus chers que la paraffine.
2. Matériaux inorganiques à changement de phase
Les matériaux inorganiques à changement de phase comprennent les solutions salines et les sels métalliques.
-Solution d'eau salée :
-Caractéristiques : Bonne stabilité thermique, chaleur latente élevée et faible coût.
-Inconvénients : Lors de la congélation, un délaminage peut se produire et il est corrosif, nécessitant des matériaux de conteneur.
-Sels métalliques :
-Caractéristiques : température de transition de phase élevée, adaptée au stockage d'énergie thermique à haute température.
-Inconvénients : Il existe également des problèmes de corrosion et une dégradation des performances peut survenir en raison de fusions et de solidifications répétées.
3. Matériaux biosourcés à changement de phase
Les matériaux à changement de phase biosourcés sont des MCP extraits de la nature ou synthétisés par la biotechnologie.
-Caractéristiques:
-Respectueux de l'environnement, biodégradable, sans substances nocives, répondant aux besoins du développement durable.
-Il peut être extrait de matières premières végétales ou animales, comme l’huile végétale et la graisse animale.
-Désavantages:
-Il peut y avoir des problèmes liés aux coûts élevés et aux limitations des sources.
-La stabilité thermique et la conductivité thermique sont inférieures à celles des PCM traditionnels et peuvent nécessiter une modification ou un support en matériau composite.
4. Matériaux composites à changement de phase
Les matériaux composites à changement de phase combinent les PCM avec d'autres matériaux (tels que des matériaux conducteurs thermiques, des matériaux de support, etc.) pour améliorer certaines propriétés des PCM existants.
-Caractéristiques:
-En combinant avec des matériaux à haute conductivité thermique, la vitesse de réponse thermique et la stabilité thermique peuvent être considérablement améliorées.
-Une personnalisation peut être effectuée pour répondre aux exigences d'application spécifiques, telles que l'amélioration de la résistance mécanique ou l'amélioration de la stabilité thermique.
-Désavantages:
-Le processus de préparation peut être complexe et coûteux.
-Une correspondance précise des matériaux et des techniques de traitement sont nécessaires.
Ces matériaux à changement de phase ont chacun leurs avantages et scénarios d’application uniques.La sélection du type PCM approprié dépend généralement des exigences de température de l'application spécifique, du budget, des considérations d'impact environnemental et de la durée de vie attendue.Avec l'approfondissement de la recherche et le développement de la technologie, le développement de matériaux à changement de phase
Le champ d’application devrait encore s’élargir, notamment dans le domaine du stockage d’énergie et de la gestion de la température.
Heure de publication : 20 juin 2024