摘要:热量存储(TES)对于各种应用的吸收和释放大量外热至关重要。对于此类存储,相变材料(PCM)已被视为可以集成到发电机中的可持续能源材料。但是,纯PCM在相变过程中存在泄漏问题,我们应该使用一些支撑材料制造形式稳定的PCM复合材料。为了防止在阶段过渡过程中的泄漏问题,使用两种不同的方法,微囊化和3D多孔的效果,用于在这项工作中制造PCM复合材料。发现,微球和3D多孔气凝胶支持的PCM复合材料在熔化过程中保持其初始固态而没有任何泄漏。与微封装的PCM复合材料相比,3D多孔气凝胶支撑的PCM由于其高孔隙率而表现出相对较高的工作材料重量分数。此外,交联的石墨烯气凝胶(GCA)可以在内置过程中有效减少体积收缩,而GCA支持的PCM复合材料保持高潜热(∆ H)并形成稳定性。
甲状腺素相变材料(PCM)是一类独特的化合物,其可切换的光学和电子特性促进了微电子和麦克风学中新兴应用的爆炸。任何应用程序的关键是PCM可在大量循环中可靠切换在晶体和无定形状态之间的能力。在微电子记忆的情况下,该问题已经进行了广泛的研究,但当前基于PCM的光学设备的耐力较低。要了解限制PCM的故障机制,专门在微电体设备中耐力,我们开发了一个片上电阻的微型供电平台和一个自动多模式表征系统,以分析光学PCM的循环性能。证明了超过50,000个周期的大区块PCM设备可逆切换。
随着经济的快速发展,特别是人口增长引起的建筑能耗急剧增加,能源与环境问题已成为世界性议题。1–4 基于相变材料 (PCM) 的储热材料被认为是解决这些问题的一种解决方案。PCM 是指在相变过程中能吸收或释放大量能量,并保持一定范围内恒温的材料。5–8 因此,将 PCM 与建筑材料结合有助于调节室内温度、降低建筑能耗。根据相变状态,PCM 可分为固-液、固-固和固-气 PCM。9–11 与其他两种 PCM 相比,固-液 PCM 应用最广泛,其优势在于潜热高、成本低。12–15
摘要:近年来,相变材料(PCM)越来越受到关注,因为它们可以以明智和潜热的形式储存热能,并且它们用于高级技术解决方案,以保护可持续和废物能量。重要的是,大多数当前应用的PCM都是由不可再生来源生产的,其碳足迹与某些环境影响有关。但是,新型PCM也可以使用绿色材料设计和制造,而不会对环境产生略有影响。在这项工作中,描述了PCM应用中基于生物的聚合物的当前知识状态。生物基聚合物可以用作相变材料,以及PCMS封装和形状稳定化,例如纤维素及其衍生物,壳聚糖,木质素,明胶和淀粉。对最终PCM的属性及其在各个部门的应用潜力进行评估。已经提出了改善其热量存储特性以及赋予多功能特征的新型策略。还讨论了基于生物的聚合物如何在各个工业领域的新环境安全PCM的潜力中扩展。
尽管基于 PCM 的光子器件和电开关取得了重大进展,但将 PCM 集成到标准光子代工工艺中代表了 PCM 的一个重要技术里程碑。代工工艺集成不仅是实现 PCM 器件可扩展制造的切实途径,而且还使整个光子学界能够轻松获得 PCM 组件。值得注意的是,PCM 具有非外延性质和低加工温度,因此很容易实现 CMOS 后端集成,这从它们与 3D XPoint 内存架构的无缝集成中可以看出。我们预计,实现这一里程碑将大大加快 PCM 与大型交换矩阵的集成,并开辟新兴应用,例如任意波前合成、节能光交换和路由、量子光网络以及可扩展神经形态计算。
相变材料(PCM)是应对可再生能源间歇性的有希望的灵丹妙药,但其热性能受到低导热率(TC)的限制。这项开创性的工作研究了有机PCM富集的表面修饰和未修饰的多壁碳纳米管(MWCNT)对低温热储能(TES)应用的潜力。在25°C下,功能化和未官能化的MWCNT增强了PCM的增强,分别增强了158%和147%的TC,但在25°C时48 h降低了48 h的TC值在48 h时下降了52.5%,而MWCNT PCM的TC值则在25°C时降低了52.5%。对多达200个热循环的DSC分析证实,表面修饰和未修饰的MWCNT对纳米增强PCM的峰值熔化和冷却温度没有重大影响,尽管在熔融和结晶中分别在融化和结晶中分别略有下降7.5%和7.7%,但在包含的融化和结晶中均在融化和结晶中均具有功能。此外,功能化的MWCNT掺入PCM已导致特定的热容量增加23%,最佳熔融焓值为229.7 J/g。此外,使用这些纳米增强PCM的PCM,没有超冷,没有相位分离和较小的相变温度。最后,在FT-IR光谱中未看到纳米PCM的化学相互作用,并且均掺入了功能化和未经处理的MWCNT。很明显,基于MWCNT的功能化PCM具有更好的热稳定性,它为改善建筑物中的热量存储和管理能力提供了有希望的替代方案,有助于维持能力和节能的建筑物设计。
本文研究了全球环境中专有组件制造商(PCM)的供应链结构设计。PCM生产具有专利保护和/或卓越质量的组件,选择进入海外市场以提高收入。PCM有三种供应链结构:(1)PCM在其中建立下游的制造子公司来生产和销售最终产品,(2)组件供应商在其中PCM向当地的原始设备制造商(OEM)提供组件,(OEM)和(3)二元发行商,PCM在其中PCM供应Compo-Nent suppories compoiles Compoiles compoiles Compoiles op-ent of the op of op of the op of the a Brodies op of the a vosises a groune nent a竞争。我们的分析表明,全球环境中的两个重要特征,即全球税收差异和组织结构,对PCM的供应链结构设计和利润产生了影响的影响。如果下游具有税收优势,则PCM可以通过垄断结构直接进入下游市场。随着下游税率的提高,其他两个结构(即组件供应商和双分销商)变得更具吸引力。我们表明,集中化使双重分销商和垄断结构更加理想。但是,当下游税率足够高时,OEM可以被驱逐出市场,双分销商结构是不可行的。与我们的传统智慧相反,在某些情况下,权力下放可能会使PCM有益。
1-D PCM 棒的横截面积,[m 2 ] 比热,[J kgK ⁄ ] 运行成本,[$ yr ⁄ ] 电价,[$ kWhr ⁄ ] 管材成本,[$ kg ⁄ ] PCM 材料成本,[$ kg ⁄ ] 管内传热系数,[W m 2 K ⁄ ] 总时间步数 电导率,[W mK ⁄ ] 管总长度,[m ] 平准化能源成本,[$ MWh ⁄ ] PCM 潜能,[kJ kg ⁄ ] 径向网格数 管长网格数 努塞尔特数 普朗特数 传热速率,[W] 传热速率,[W] HTF 总质量流速,[kg s ⁄ ] 环内半径,[m] 环状几何中的移动凝固前沿,[m]环形圆柱体 PCM 的热阻,[ m ] 圆柱体 PCM 内的热阻,[ KW ⁄ ] 导热流体内的热阻,[ KW ⁄ ] 雷诺数 温度,[ ℃ ] 边界冷却温度,[ ℃ ] 相变材料熔化温度,[ ℃ ] 管与圆柱体 PCM 之间的界面温度,[ ℃ ] 管内导热流体的速度,[ ms ⁄ ] 管壁厚度,[ mm ] 壳体厚度,[ mm ] 一维 PCM 棒的长度,[ m ] 每天运行小时数,[ hr ] 凝固时间,[ hr ] 移动凝固前沿,[ m ] 设备总寿命,[ yr ] 环形圆柱体 PCM 的轴长,[ m ] 两个坐标系之间的凝固前沿比率 密度,[ kg m 3 ⁄ ] 粘度,[ Pa ∙s ] 潜能储存系统的有效性矩形几何结构显热能分数因子 圆柱形几何结构显热能分数因子 差值或增量步长 泵效率
本研究旨在调查基于椰子油的相变材料 (PCM) 在建筑储能应用方面的热性能。椰子油被归类为由可再生原料制成的脂肪酸组成的有机 PCM。但低热导率是有机 PCM 的主要缺点之一,必须加以改进。石墨烯可以成为提高有机 PCM 热性能的有效材料。在本研究中,使用了潜热容量为 114.6 J/g 和熔点为 17.38 ◦ C 的椰子油。通过将石墨烯超声处理到椰子油中作为支撑材料来制备 PCM。制备的 PCM 的质量分数为 0、0.1、0.2、0.3、0.4 和 0.5。使用 KD2 热性能分析仪在循环恒温浴模拟的不同环境温度 5、10、15、20 和 25 ◦ C 下进行热导率测试。通过差示扫描量热法测定潜热、熔点和凝固点,使用热重分析 (TGA) 测定热稳定性,使用透射电子显微镜和傅里叶变换红外光谱分别检查形态和化学结构。这项研究的结果表明,在椰子油中添加石墨烯可改善热性能,在 20 ◦ C 时,0.3 wt% 的样品中改善效果最明显。由于 PCM 内的分子运动,潜热降低了 11%。然而,TGA 表明,复合 PCM 在环境建筑温度范围内表现出良好的热稳定性。
这篇全面的审查论文提供了用于电池热管理系统(BTMS)的空气冷却技术的深入概述。PCM可以通过其相变和其组成来分类,每个类都显示出不同的优势,这些优势响应了复杂的需求,从而消除了电池中的热量。基于石蜡的有机PCM,例如1-四烷醇,有助于提高冷却系统的效率和可持续性。相比之下,石蜡提供了这些应用所需的高热电导率和稳定性。EUTECTIC和复合PCM是针对这些需求的“测量”解决方案,在空气冷却中添加PCM对于优化电池性能非常有利。它显示了BTMS中空气冷却的有效性,该系统本质上,具有成本效益和实用性在散发热量中,从而最大程度地减少了电池中的热应力。除了PCM外,该论文还强调了空气冷却在改善电池寿命,安全性和整体性能中的关键作用。调查报告说,空气冷却是解决热挑战的领先BTMS配置。与PCM结合使用的空气冷却是该热管理领域的重要方法。在所有现有配置中,封装的PCM,金属鳍和气冷混合系统表现出最佳性能。每个导致电池的最高温度和整个电池的均匀温度分布的总体降低。本评论主要使用PCM和空气冷却专注于BTM。关键字:电池热管理系统;相变材料;空气冷却;混合冷却;储能材料