科普 | 储热复合材料

储热材料在电力、电子、能源等各个领域都有广泛的应用，它不仅能回收、二次利用工业废热及余热，减少环境污染，还可以实现节能减排，替代不可再生能源。目前储热技术包括显热储热和相变储热。

最新研发进展评述

近年来，复合相变储热材料应运而生，既能有效克服单一的无机物或有机物相变储热材料存在的缺点，又可以改善相变材料的应用效果以及拓展其应用范围。因此，研制复合相变储热材料是未来发展的趋势和研究重点。

通过制备复合结构储热材料实现相变材料的微封装以解决相变材料的相分离、导热性能差、储热密度不高以及储释热性能的结构优化等问题是目前储热材料研究的热点。复合结构储热材料的微封装主要通过微胶囊化以及定形结构实现。主要分为胶囊型相变材料、多孔基质吸附型相变材料、高分子基复合定形相变材料。

国内外对比分析

国内目前用于制备微胶囊相变材料(MCPCMs)的采用的壁材主要有合成高分子材料(如聚甲基丙烯酸甲酯、聚烯烃、聚脲等)和天然高分子材料(明胶、阿拉伯胶等)。而多孔基质吸附型相变材料多以膨胀石墨载体、粘土作为载体。高分子基复合定形相变材料常见的高分子基体主要为聚烯烃、纤维材料、环氧等。近年来，对相变储热的研究越来越广泛和深入，国外主要研究相变材料与基体材料的相容性机理，寻找合适的材料，对相变材料进行改性，提高相变材料与基体材料的相容性。研究将纳微材料合成技术和纳微尺度传热技术应用于相变复合材料中，可克服以往相变材料导热系数低、易出现相分离、稳定性差等严重问题，制成满足各级余热储热要求的纳微结构储热材料将是有前途的发展方向，也是具有挑战性的研究课题。

目前国内外对制冷、低温和高温相变储热材料进行了很多研究。由于中温相变材料的温度范围较宽，其物质形态几乎遍及相变储热材料的所有类型，因此也开始受到重视。近年来太阳能热发电、移动蓄热技术等相关领域的发展给中温相变储热材料的应用创造了很大空间。

应用前瞻

对于储热复合材料，主要表现在先进太阳能储热材料等应用领域，是发展绿色能源的关键。

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