【相变材料有哪些】相变材料（Phase Change Materials，简称PCM）是一类在特定温度范围内能够发生物理状态变化（如固-液、液-气或固-固）并伴随大量热能吸收或释放的材料。它们广泛应用于建筑节能、电子散热、医疗设备、纺织品等领域，具有良好的储能和控温能力。
以下是对常见相变材料的总结与分类：
一、常见的相变材料类型
1. 有机相变材料
- 包括石蜡、脂肪酸、多元醇等。
- 特点：相变温度范围较宽，化学稳定性好，但导热性较差。
2. 无机相变材料
- 如水合盐、金属合金等。
- 特点：相变潜热大，但存在过冷、腐蚀等问题。
3. 复合相变材料
- 将有机或无机材料与多孔基材结合，提高导热性和稳定性。
- 常见形式有石蜡/膨胀石墨复合材料、盐/高分子复合材料等。
4. 共晶相变材料
- 由两种或多种物质组成的混合物，在某一温度下同时熔化或凝固。
- 具有较低的熔点和较高的热容量。
二、常见相变材料及其特性对比（表格）
| 材料名称 | 类型 | 相变温度范围（℃） | 潜热（kJ/kg） | 导热系数（W/m·K） | 优点 | 缺点 |
| 石蜡 | 有机 | 20~60 | 150~250 | 0.2~0.3 | 成本低，化学稳定 | 导热差，易泄漏 |
| 脂肪酸 | 有机 | 30~80 | 180~250 | 0.2~0.3 | 可生物降解 | 相变温度波动大 |
| 十六烷 | 有机 | 18~30 | 200 | 0.2 | 相变温度固定 | 适用范围窄 |
| 水合盐（如Na₂SO₄·10H₂O） | 无机 | 20~50 | 200~300 | 0.5~1.0 | 潜热高 | 过冷、腐蚀性强 |
| 硫酸钠 | 无机 | 32~50 | 200 | 0.6 | 成本低 | 易结晶，体积变化大 |
| 钠钾合金 | 无机 | 100~200 | 100~150 | 10~20 | 导热性能好 | 成本高，易氧化 |
| 石蜡/膨胀石墨复合材料 | 复合 | 20~60 | 200~250 | 1.0~2.0 | 导热性提升，结构稳定 | 制备工艺复杂 |
| 共晶盐（如NaNO₂/KNO₃） | 共晶 | 200~300 | 250~350 | 0.8~1.2 | 相变温度可控 | 成本较高 |
三、总结
相变材料种类繁多，根据应用需求可选择不同类型的材料。有机材料适合低温储热，无机材料适用于高温环境，而复合材料则在性能上实现了优势互补。随着材料科学的发展，新型相变材料不断涌现，未来在节能减排、智能建筑等领域将发挥更大作用。
