Matériaux à changement de phase (PCMS) peuvent être divisés en plusieurs catégories en fonction de leur composition chimique et de leurs caractéristiques de changement de phase, chacun avec des avantages et des limites d'application spécifiques. Ces matériaux comprennent principalement des PCM organiques, PCM inorganiques, PCM biosourcés, et PCM composites. Vous trouverez ci-dessous une introduction détaillée aux caractéristiques de chaque type de matériau à changement de phase:
1. Matériaux de changement de phase organique
Les matériaux organiques à changement de phase comprennent principalement deux types: paraffine et acides gras.
-Paraffine:
-Caractéristiques: Haute stabilité chimique, bonne réutilisation, et ajustement 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.
-Acides gras:
-Caractéristiques: Il a une chaleur latente plus élevée que la paraffine et une large couverture de point de fusion, adapté à diverses exigences de température.
-Désavantage: Certains acides gras peuvent subir une séparation de phase 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 à faible coût.
-Désavantage: Pendant 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, adapté au stockage d'énergie thermique à haute température.
-Désavantage: 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, exempt de substances nocives, répondre aux besoins du développement durable.
-Il peut être extrait de matières premières végétales ou animales, comme l'huile végétale et la graisse animale.
-Désavantage:
-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 peut 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 les matériaux conducteurs thermiques, matériel 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.
-La personnalisation peut être effectuée pour répondre aux exigences spécifiques des applications, comme l'amélioration de la résistance mécanique ou l'amélioration de la stabilité thermique.
-Désavantage:
-Le processus de préparation peut être complexe et coûteux.
-Des techniques de correspondance et de traitement précises des matériaux 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 spécifiques de l'application., budget des coûts, considérations d’impact environnemental, et durée de vie prévue. 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 stockage d'énergie et la gestion de la température.
