相變儲熱的案例
相變儲熱及卡諾電池研究進展
圖3 管殼式相變儲熱單元傳熱結構的拓撲優化研究：(a) 肋片優化；(b) 流道優化
（2）梯級相變儲熱單元的熱力學特性研究
梯級相變儲熱可以存儲多品位熱能與冷能，符合“量熱度需、熱盡其用，溫度對口、梯級利用”的基本原則。然而，梯級相變儲熱的研究工作集中于理論分析和數值模擬，實驗驗證較少，尤其是中高溫梯級相變儲熱實驗。本研究搭建了中高溫三級相變儲熱實驗平臺，測量了儲熱單元內部的溫度變化，基于熱力學定律和火積原理開展了單個單元及整個梯級儲熱裝置的熱力學分析，研究了儲熱單元級數、進口溫度、流體流量等因素對梯級相變儲熱平臺熱力學性能的影響，驗證了梯級相變儲熱在傳熱與儲熱方面的優勢。本研究成果在合理的溫度、流量、壓力測試基礎上成功實現了最高溫度為450 ℃的熱能三級存儲，熱存儲效率、?存儲效率和火積存儲效率分別提升了23%、21%和24%。
圖4 梯級相變儲熱單元的熱力學特性研究
（3）小直徑比填充床相變儲熱單元流動與傳熱規律研究
填充床模型較多采用基于表征體元尺度的均勻模型，無法考慮真實情況下孔隙率的徑向波動，從而造成了速度場和溫度場與實際情況的偏離，這種現象在小直徑比填充床中尤為明顯。本研究建立了小直徑比填充床的三維隨機堆積模型，得到了小直徑比填充床孔隙率在徑向上的統計變化規律，研究了填充床內部流動、傳熱及儲熱性能與徑向孔隙率的耦合關系，探究了不同進口溫度和流量下的填充床流動、傳熱與儲熱特性。該研究成果拓展了當前填充床儲熱單元在小直徑比情況下的研究內涵。
圖5 小直徑比填充床相變儲熱單元流動與傳熱規律研究：(a) 數值模擬；(b) 實驗研究
四、卡諾電池系統的熱力學特性及經濟性研究
卡諾電池（也稱熱泵儲電）是基于熱力循環和儲熱（冷）技術發展而來的新型大規模儲能系統，并可由純儲電系統拓展為冷熱電聯供系統。
展開 十篇綜述告訴你 相變材料的三大應用場景
【相變材料的綜述】
相變材料（phase change material，簡稱PCM），是指在物質發生相變時，可吸收或釋放大量能量（即相變焓）的一類材料。由于相變材料是利用潛熱儲能，儲熱密度大，蓄熱裝置結構緊湊，并且在相變過程中本身溫度基本不變，易于管理，隨著全球節能意識的提高，相變材料的這一特性引起了研究人員的重視，相變儲熱技術在儲能領域越來越大放異彩。
一、相變材料的篩選原則
相變材料種類很多，依照不同分類方法可以被分為很多種。例如，按照相變方式不同分類，可以分為固—固相變材料、固—液相變材料和固—氣相變材料；按照材料種類分，可分為無機相變材料、有機相變材料和復合相變材料[1]。生活中最常見的相變材料是水，早在數千年前，古人就懂得利用水的相變過程來進行實物保鮮或制冷。
雖然相變材料有很多種，但并不是所有相變材料都可被利用。目前公認的相變材料篩選原則如下[2]：
（1）相變溫度在實際應用操作范圍內。
（2）潛熱儲存能力高。
（3）導熱率高。
（4）穩定的化學和熱性能。
（5）無毒，無腐蝕性，對環境無害。
（6）成本低，易于獲得。
（7）相變過程中體積變化小。
（8）不發生過冷現象或過冷度很小。目前大多用的是固—液相變材料，由于相的改變，通常要對相變材料進行封裝以防泄露。
二、相變材料在太陽能領域的應用
目前，太陽能系統基本步入家家戶戶，但是也存在一些缺點，如：太陽能利用是間歇性的，夜晚不可用。將相變材料應用到太陽能系統，可以保證在沒有太陽輻射的情況下也可以應用太陽能。相變材料可以應用在太陽能熱電廠、太陽能空氣加熱器、太陽能熱水器、太陽能海水淡化器、太陽能炊具等等領域。[3]以下圖為例，該裝置主要包括三部分：a）太陽能系統單元，b）雙重管道熱能存儲器（TES），以及c）儲水箱。
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四川大學傅強教授：超高分子量聚乙烯燒結制品的鏈纏結調控及其對性能影響
四川大學傅強教授：振蕩剪切對聚乳酸熔體分子鏈解纏結的研究
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展開 戰略性新興產業離不開的10大非金屬礦
在高端制造領域用于飛行器防熱部件。在新能源領域，硅藻土被認為是制造多孔硅電池負極十分有前景的原材料，硅—氧化錳有望作為超級電容器電極材料，硅藻太陽能電池是硅太陽能電池的一個發展方向，硅藻土還是室溫儲氫的理想物理吸附材料，硅藻土復合材料可作為潛熱儲能技術相變材料。
8、高嶺土
高嶺土是先進陶瓷、功能填料、催化劑等材料，用途包括陶瓷工業、造紙工業、涂料、耐火材料及水泥工業、石油化工和醫藥紡織等多個領域，在戰略性新興產業用于建筑相變儲熱材料、太陽能儲能材料、生物醫藥、吸附材料、分子篩原料。
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展開 川大傅強教授/吳凱副研究員《Adv. Sci.》：具有金屬級導熱系數和可控導熱路徑的全有機聚合物塊狀材料
原文鏈接：
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/advs.202004821
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展開 電機散熱系統的研究現狀與發展趨勢
圖13 針對不同槽型設計的槽內熱路散熱方案
Fig.13 Cooling schemes of internal thermal circuit
for different slot designs
POLIKARPOVA等在軸向磁通永磁同步電機的定子與機殼之間安裝了導熱銅棒，同時在電機繞組端部與機殼之間灌封了導熱陶瓷材料，如圖14所示，采用有限元仿真與實驗測試相結合的方法驗證了散熱方案的有效性，結果表明該方案可以降低繞組溫升13～17 ℃。
圖14 采用導熱膠和銅棒增強散熱的水冷電機
Fig.14 Potting material and copper bars enhanced
water cooling motor
近年來，相變熱管理技術得到了飛速發展，在大功率LED、絕緣柵雙極型晶體管(IGBT)、筆記本電腦和智能手機等高熱流密度電子器件中得到了廣泛應用。相變熱管理技術主要包括相變儲熱技術和相變傳熱技術兩大類。相變儲熱技術利用相變材料的相變潛熱儲存大量的熱量，可以達到緩解溫度沖擊、抑制溫升的作用，石蠟是常用的相變儲熱材料。相變傳熱技術利用工質的氣液相變循環實現高效傳熱的技術。熱管是常用的相變傳熱器件之一，主要包括殼體、吸液芯和工質三部分，其工作原理如圖15所示。熱管的殼體是密封結構并進行了抽真空處理，吸液芯附著在殼體內壁，工質在蒸發段遇熱氣化并吸收大量的熱量，導致蒸發段氣體壓力上升并驅動工質氣體向冷凝段移動；蒸汽在冷凝段遇冷液化并釋放熱量，冷凝后的液態工質在吸液芯的驅動下回到蒸發段。
圖15 熱管工作原理
Fig.15 Working principle of heat pipe
將相變熱管理技術應用于電機散熱系統，在電機高發熱部件與冷卻殼體之間搭建額外相變熱路，可以有效延長電機穩定運行時長、抑制電機溫升，實現電機高效散熱。
展開 南理工傅佳駿教授、川大傅強教授/吳凱副研究員《Matter》：模仿蜻蜓翅膀的微結構，打造強而韌的可修復材料
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展開 莫雅超 等：CaO/Ca(OH)2核殼結構顆粒的制備及其儲熱性能
熱能儲存技術分為顯熱儲熱、相變儲熱和熱化學儲熱。其中，熱化學儲熱具有儲熱密度大，可實現跨季節儲熱等優勢，應用前景十分廣闊。熱化學儲熱通過可逆反應實現熱能的儲存和釋放。其中，氫氧化鈣具有價格較低和儲熱密度較高的優勢，其反應機理和循環穩定性已有較多研究，在反應器級別的研究中，文獻[
11-13
]表明氫氧化鈣存在易結塊、易團聚、循環穩定性較差等問題，未改性的儲熱材料在固定床反應器中傳熱性能較差，反應時間過長，在流化床反應器中易堵塞管道且物料損失較大，難以實現熱能的高效儲存與釋放。為解決上述問題，需要對氫氧化鈣材料進行改性或造粒。Ro?kopf等通過向氫氧化鈣中添加納米SiO 2的方法，改善了氫氧化鈣的結塊現象。Afflerbach等通過在氫氧化鈣顆粒外包覆多孔陶瓷的方法，制備了具有核殼結構的顆粒，可以在氮氣氛圍下多次循環后不發生開裂或破碎，但是還未對空氣環境下的儲熱性能進行研究。夏伯謙等通過摻雜黏結劑的方法，制得了可在氮氣氛圍下多次循環的粒狀氫氧化鈣復合材料，但循環次數還是偏少，顆粒強度較低。對于在氮氣氛圍下使用的儲熱材料需要在反應器中增加相應裝置使反應器內時刻保持氮氣氛圍，避免物料因與空氣接觸而失效，將增加反應器的成本和復雜程度。針對現有儲熱材料顆粒制備研究中存在的穩定性依然較差、難以在空氣氛圍中應用的問題，本文通過在預粒化的氫氧化鈣顆粒外包裹碳化硅陶瓷前驅體并高溫燒結的方法，制備了一種可在空氣氛圍下進行多次儲放熱循環的核殼結構顆粒。
1 顆粒制備方法
1.1 顆粒制備方法
工業生產中使用的氫氧化鈣通常為粉末狀，因此，為了制備核殼結構的氫氧化鈣顆粒，需要先將氫氧化鈣粉末制成球狀顆粒，以便于在顆粒外包覆漿狀的陶瓷前驅體材料。
展開 “熱”領未來！2024國際熱管理材料技術博覽會邀您相約
企業展品布局
1.材料主題展示區
原材料:導熱填料、聚合物基底材料、封裝材料等
導/散熱材料:熱界面材料、導熱高分子材料、碳材料、陶瓷基板、熱沉材料、相變材料〔儲熱）等
隔熱材料:氣凝膠、泡沫隔熱材料、真空板、碳氈、復合保溫隔熱材料等
輔助材料與配件:離型膜、雙面膠等
⒉液冷主題展示區
原材料:冷卻液，金屬材料等
零部件:快接頭，管路，膨脹閥，節流閥，電磁閥，泵，冷板，壓縮機，蒸發器，機箱冷量分配單元、不間斷電源等液冷技術:冷板式液冷，浸沒式液冷，噴淋式液冷，智能溫控技術，模擬仿真與設計，數據中心解決方案等
3.儀器/設備展示區
分析測試儀器:熱物性測量設備，氣體檢測和分析，黏度計，拉力機，密度計，硬度儀，X射線衍射儀，漏液檢測等自動化設備:點膠機，涂布/覆膜/壓延/收卷,碳化/石墨化，模切;研磨，分散，均質，脫泡，灌裝，封裝,焊接，壓鑄，真空注液等
4.解決方案展示區
系統級解決方案:熱設計&仿真軟件,風冷技術，液冷技術，3D打印等
導熱散熱組件:熱管/均熱板及零部件，覆銅板，風扇，散熱片，水冷板，導熱/散熱模組等
儲能熱管理:溫控技術與設備，消防與安全等
分析檢測:熱分析檢測/認證、(高校/科研院所)對外測試服務平臺、第三方檢測機構等
5.創新成果展示區
固態制冷:熱電制冷，輻射制冷，相變制冷等
技術成果與創新產品展示:實驗室技術與成果，企業新品首發，專利技術等
終端應用:功率器件及模塊，通信，消費電子，工控電腦，人工智能，醫療設備，智能安防，激光，電動汽車，分析檢測，光伏等
展位&贊助
說明/Descriptions
①開會前一個月將
展開 “熱”領未來！2024第二屆熱管理材料技術博覽會 邀您深圳相約 | 導熱散熱展 |液冷展 |熱管理展
02
企業展品布局
熱管理材料主題展示區
原材料：導熱填料、聚合物基底材料、封裝材料等
導/散熱材料：熱界面材料、導熱高分子材料、碳材料、陶瓷基板、熱沉材料、相變材料（儲熱）等
隔熱材料：氣凝膠、泡沫隔熱材料、真空板、碳氈、復合保溫隔熱材料等
輔助材料與配件：離型膜、雙面膠等
液冷主題展示區
原材料：冷卻液、金屬材料等
零部件：快接頭、管路，膨脹閥、節流閥、電磁閥、泵、冷板、壓縮機、蒸發器、機箱冷量分配單元、不間斷電源等
液冷技術：冷板式液冷、浸沒式液冷、噴淋式液冷、智能溫控技術、模擬仿真與設計、數據中心解決方案等
儀器/設備展示區
分析測試儀器：熱物性測量設備、氣體檢測和分析、黏度計、拉力機、密度計、硬度儀、X射線衍射儀、漏液檢測等
自動化設備：點膠機、涂布/覆膜/壓延/收卷、碳化/石墨化、模切；研磨、分散、均質、脫泡、灌裝、封裝、焊接、壓鑄、真空注液等
解決方案展示區
系統級解決方案：熱設計&仿真軟件、風冷技術、液冷技術、3D打印等
導熱散熱組件：熱管/均熱板及零部件、覆銅板、風扇、散熱片、水冷板、導熱/散熱模組等
儲能熱管理：溫控技術與設備、消防與安全等
分析檢測：熱分析檢測/認證、(高校/科研院所)對外測試服務平臺、第三方檢測機構等
創新成果展示區
固態制冷：熱電制冷、輻射制冷、相變制冷等
技術成果與創新產品展示：實驗室技術與成果、企業新品首發、專利技術等
終端應用：功率器件及模塊、通信、消費電子、工控電腦、人工智能、醫療設備、智能安防、激光、電動汽車、分析檢測、光伏等
03
iTherMEXPO2023
展開 
“熱”領未來！2024第二屆熱管理材料技術博覽會 邀您深圳相約 | 導熱散熱展 |液冷展 |熱管理展
02
企業展品布局
熱管理材料主題展示區
原材料：導熱填料、聚合物基底材料、封裝材料等
導/散熱材料：熱界面材料、導熱高分子材料、碳材料、陶瓷基板、熱沉材料、相變材料（儲熱）等
隔熱材料：氣凝膠、泡沫隔熱材料、真空板、碳氈、復合保溫隔熱材料等
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液冷主題展示區
原材料：冷卻液、金屬材料等
零部件：快接頭、管路，膨脹閥、節流閥、電磁閥、泵、冷板、壓縮機、蒸發器、機箱冷量分配單元、不間斷電源等
液冷技術：冷板式液冷、浸沒式液冷、噴淋式液冷、智能溫控技術、模擬仿真與設計、數據中心解決方案等
儀器/設備展示區
分析測試儀器：熱物性測量設備、氣體檢測和分析、黏度計、拉力機、密度計、硬度儀、X射線衍射儀、漏液檢測等
自動化設備：點膠機、涂布/覆膜/壓延/收卷、碳化/石墨化、模切；研磨、分散、均質、脫泡、灌裝、封裝、焊接、壓鑄、真空注液等
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系統級解決方案：熱設計&仿真軟件、風冷技術、液冷技術、3D打印等
導熱散熱組件：熱管/均熱板及零部件、覆銅板、風扇、散熱片、水冷板、導熱/散熱模組等
儲能熱管理：溫控技術與設備、消防與安全等
分析檢測：熱分析檢測/認證、(高校/科研院所)對外測試服務平臺、第三方檢測機構等
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固態制冷：熱電制冷、輻射制冷、相變制冷等
技術成果與創新產品展示：實驗室技術與成果、企業新品首發、專利技術等
終端應用：功率器件及模塊、通信、消費電子、工控電腦、人工智能、醫療設備、智能安防、激光、電動汽車、分析檢測、光伏等
03
iTherMEXPO2023
展開 2023國際熱管理材料技術博覽會（導熱散熱展）誠邀您來！
企業展品布局
LAYOUT OF ENTERPRISE & BUSINESS EXHIBITION
原材料展示
①導熱填料：無機非金屬：氧化鋁、氧化硅、氧化鋅、氮化硼、氮化鋁、氮化硅、碳化硅、氧化鎂、氧化鈹、石墨、炭黑等；金屬粉體：銅粉、銀粉、金粉、鎳粉和鋁粉等
②封裝材料：金屬：鋁、銅（鈹銅）、鎢/銅、鉬/銅、硅/鋁、鈹/鋁、泡沫金屬/多孔金屬等；橡膠；陶瓷：氧化鋁、氧化鋯、碳化物、硼化物、氮化物、硅化物；玻璃等
③聚合物材料：有機硅、環氧樹脂、聚氨酯、丙烯酸樹脂、聚酰亞胺、酚醛樹脂等
導/散熱材料展示
①熱界面材料：導熱硅膠、導熱硅脂、導熱凝膠、導熱墊/碳纖維導熱墊、聚合物基復合導熱材料，液態金屬，導熱灌封膠等
②導熱高分子：導熱塑料（PPS、PA6/PA66、PC、PP、PPA、LDPE、PEEK）、導熱絕緣塑料，導熱橡膠等
③碳材料：石墨膜（PI膜）、金剛石、碳納米管、碳纖維短纖、石墨烯導熱膜等
④陶瓷基板：氧化鋁 (Al2O3)、氮化鋁 (AlN)、氮化硅(Si3N4 )、氧化鈹 (BeO)；碳化硅 (SiC)、氮化硼 (BN) 等
⑤熱沉材料：金屬/合金(半固態壓鑄件)；金剛石/銅、金剛石/鋁等復合材料，石墨/銅、石墨/鋁等復合材料，金屬基復合材料
⑥相變材料（儲熱）：石蠟、脂肪醇、脂肪酸、烷烴基合金；熔鹽、鹽水合物、共晶混合物等
⑦隔熱材料：氣凝膠材料（碳基、二氧化硅、二氧化鋯、氧化鋁等）、碳氈、復合硅酸鹽材料等
⑧固態制冷：熱電制冷、輻射制冷等
⑨輔助材料：離型膜、雙面膠等
導/散熱組件展示
①熱管/均熱板，覆銅板，功率器件（碳化硅、氮化鎵、氧化鎵、MOSFET、IGBT）及模塊等
②風扇，散熱片，水冷板，熱交換器，空預器，導熱/散熱模組等
儀器/設備展示
①分析測試儀器：熱重法、
展開 2026國際導熱散熱發展高峰論壇暨深圳國際熱管理大會
展覽時間：
2026年6月10日（周三） / 9:00-17:00
2026年6月11日（周四） / 9:00-17:00
2026年6月12日（周五） / 9:00-15:30
展覽地點：
深圳國際會展中心14號館（寶安新館）
（深圳市寶安區福海街道展城路1號）
◆ 展品范圍
導熱填料：無機非金屬：氧化鋁、氧化硅、氧化鋅、氮化硼、氮化鋁、氮化硅、碳化硅、氧化鎂、氧化鈹、石墨、炭黑等；金屬粉體：銅粉、銀粉、金粉、鎳粉和鋁粉、鈉鉀合金、鉛鉍合金、鎵銦合金、液態金屬原液；化工原料：有機硅、環氧樹脂、聚氨酯、丙烯酸樹脂、聚酰亞胺、酚醛樹脂及化工原料等
電子封裝材料：金屬：鋁、銅（鈹銅）、鎢/銅、鉬/銅、硅/鋁、鈹/鋁、泡沫金屬/多孔金屬等；橡膠；陶瓷材料：氮化鋁、氧化鋁、氧化鋯、碳化物、硼化物、氮化物、硅化物；玻璃等
導熱散熱材料
熱界面材料：導熱矽膠布、薄膜/膠帶、導熱硅膠、導熱硅脂、導熱凝膠、導熱灌封膠、導熱墊/碳纖維導熱墊、聚合物基復合導熱材料，液態金屬，導熱灌封膠等
陶瓷基板：氧化鋁 (Al2O3)、氮化鋁 (AlN)、氮化硅(Si3N4 )、氧化鈹 (BeO)；碳化硅 (SiC)、氮化硼 (BN) 等
熱沉材料：金屬/合金(半固態壓鑄件)；金剛石/銅、金剛石/鋁等復合材料，石墨/銅、石墨/鋁等復合材料，金屬基復合材料
導熱高分子：導熱塑料（PPS、PA6/PA66、PC、PP、PPA、LDPE、PEEK）、導熱絕緣塑料，導熱橡膠等
碳材料：石墨膜（PI膜）、碳納米管、碳纖維短纖、石墨烯導熱膜、金剛石材料等
相變材料（儲熱）：石蠟、脂肪醇、脂肪酸、烷烴基合金；熔鹽、鹽水合物、共晶混合物等
隔熱材料：氣凝膠材料（碳基、二氧化硅、二氧化鋯、氧化鋁等）、碳氈、復合硅酸鹽材料等
展開 2023國際熱管理材料技術博覽會邀您深圳相見！
等；
⑩其他：光伏、風機、儲能與儲熱；功率電子、電力電子、柔性電子、軍工電子；交通運輸，汽車，航空航天等。
