Материјали за промену фазе (ПЦМС) су класа материјала који могу да апсорбују или ослободе велике количине енергије (тј. Интелпија фазе) током промене фазе. Будући да ПЦМС користи латентну топлоту да складишти енергију, нуде високу густину складиштења топлоте, компактних уређаја за складиштење и одржавају у основи константне температуре током процеса промене фазе, чинећи их лако управљањем. Уз растућу глобалну свест очувања енергије, ова карактеристика ПЦМС-а привукла је пажњу истраживача, а ПЦМ Термичка технологија складишта све више добија вучу у пољу за складиштење енергије.
И. Увод у карактеристике материјалних технологија
Широко говорећи, топлотне технологије складиштења укључују складиштење топлоте и хладноће, укључујући разумно складиштење топлоте и складиштење промените фазе. Сензибилно складиште топлоте користи својствен специфични капацитет материјала за складиштење и ослобађање топлотне енергије, док складиштење фазе користи апсорпцију и ослобађање топлотне енергије током промене ПЦМС-а (фазни материјал). ПЦМС, са високом густошћу складиштења топлоте и минималне флуктуације температуре током накнаде и пражњења привукли су широку пажњу учењака и у земљи и на међународном нивоу. Тренутно фаза Промените материјали за складиштење топлоте углавном укључују органске, растаљене соли, легуре и композитне материјале. Постоје четири главне форме промене фазе: чврста супстанца - чврста, солидна - гас и течност - гас.
Идеална чврста супстанца - течна фаза МЕНТОР МАТЕРИЈАЛ треба да има следећа својства:
(1) велика латентна топлота фузије, тако да може да смеће енергију или отпусти више топлоте током промене фазе;
(2) одговарајућа температура промене фазе у складу са потребама;
(3) добра реверзибилност чврстог - промјене фазе течности, која може да избегне прехлађивање или прегревање што је више могуће;
(4) велика топлотна проводљивост солидне фазе - течности;
(5) Мала експанзија и контракција током чврстог филма - течне фазе;
(6) висока густина и специфични топлотни капацитет материјала за промену фазе;
(7) не- токсично и не- корозивно;
(8) Ниска цена и лако израчунавање.
У поређењу са солидом - течни фаза Промјена материјала, чврста супстанца - солидна фазна материјали имају много предности. Солид - Материјали за промену солидних фаза може се директно обрадити и формирати без потребе за контејнерима. Имају низак коефицијент ширења и минималне промене запремине током промене фазе. Они не доживљавају одвајање суперхлађења или фазе, елиминишући потребу за Анти - суперхлади или анти- фазним агентима за одвајање. Такође су врло ниске токсичности и корозивно, цурење - бесплатно и еколошки прихватљиве. Имају стабилан састав, прекривач добре промене фазе и дуг радни век. Они су једноставни за инсталирање и једноставно за употребу. Главне недостатке чврсте материје - Чврсти фаза су њихова мала латентна топлота фазне промене и висока цена. Течност - Гас и чврста промена гасовозгања у фази гаса укључују велике количине гаса током процеса промене фазе, што резултира значајним променама запремине. Стога, упркос њиховој значајној фази промена топлоте, ретко се користе у практичним апликацијама.
ИИ. Апликације материјала за промену фазе
Развој фазне промене за складиштење енергије постепено је ушао у практичну фазу, пре свега за контролу реакционих температура, користећи соларну енергију и чувајући отпадне топлоте од индустријских реакција. Лов - складиштење температуре се првенствено користи за опоравак отпадних топлоте, складиштење соларне енергије и грејање и ваздух - системе кондиционирања. Хигх - складиштење температуре се користи у топлотним моторима, соларним електранама, магнетохидродинамичкој производњи електричне енергије и сателитима. Убризгавање ових материјала у текстил може створити лагану одећу са одличним својствима топлотне изолације. Такође се могу користити за креирање термоса који задржавају топлоту дуже од обичних керамичких шољица. Асфалтни или цементни коничари инфузирани овим фазом Промените материјал може спречити глазура на путевима и мостовима. Стога има широке перспективе примене у инжењерском изолационом материјалу, здравственим производима, ваздухопловној опреми, војној извиђању и свакодневним потребама.
(1) Апликације материјала за промену фазе у медицинској индустрији
Многи медицински електронски терапеутски уређаји захтевају константну температуру, који захтевају употребу температуре - контролисаног материјала за складиштење топлоте да би одржали радне температуре у прихватљивим границама. Јапански патент извештава о употреби мешавине Насо₄10Хо и МгСо₄7Хоа као фаза Промените материјал за контролу температуре на инструменту, одржавање собне температуре око 25 степени. Посебни инструменти такође се могу уградити у топлотне пакове израђене од материјала за промену фазе да би се одржали радне температуре. Последњих година, врста топлотног пакета постала је популарна на домаћем тржишту. Његова фаза - Промените материјал је хидрирана со са фазом - променом температуру од приближно 55 степени. Метални лист служи као материјал за нуклетирање. Када се метални лист ручно стисне, његова површина постаје центар раста кристала, што резултира ослобађањем топлоте током кристализације. У комбинацији са врећом која садржи одређене традиционалне кинеске лекове за које се зна да подстиче циркулацију крви, то ствара терапеутски ефекат, са одређеном ефикасном поступком у лечењу болести као што су реуматоидни артритис.
(2) Примене фазе - Промените материјале у складиштењу података
ПЦМ је висок - перформанс, не- испарљива меморија заснована на стаклу халкогенеда. Ова једињења имају кључну имовину: они мењају отпор док прелазе из једне фазе у другу. Кристална фаза материјала је ниска - отпор, док је аморфна фаза висока - отпор. Прелази фаза се постижу применом или уклањањем струје. За разлику од традиционалног НАНД-а - без - испарљиве меморије, ПЦМ уређаји могу да подрже практично неограничен број писања. ПЦМ уређаји такође нуде предности као што су време брзог одговора на приступ, бајт - адресабилност и насумично читање / писање. То је једна од многих технологија складиштења као што су "променила будућност". У 2017. години, истраживачки тим који је водио песмом Зхитанг, директор Института за Микросистем и информационе технологије у Шангају, постигао је главни пробој у новој фази - Променио меморијске материјале. Они су иновативно предложили стратегију дизајна за високу - фазу брзине - Материјал, минимизирајући случајност нуклеације унутар аморфне фазе - Промените танке филмове да би се постигла брза кристализација. СЦ - СБ - ТЕ - базирала фаза - Промените меморијску направу, произвела је 0,13μм ЦОМС процес, постигла је високи - реверзибилни напитак - брисање циклуса од 700 пикосекунди и живот циклуса од преко 107 циклуса. У поређењу са конвенционалним ГЕ - СБ - уређајима, његова оперативна потрошња енергије смањена је за 90%, уз одржавање упоредивих задржавања података десет година. У 2018. години, произвођач меморије СК Хиник је започео производњу ПЦМ - на бази 3Д Цросспоинт меморије. СК је објаснио да су 3Д Цросспоинт меморијске ћелије које се користе у СЦМ-у израђене од сулфида - базиране фазе - Промените материјале. Недавно је истраживање ИБМ-а показало да се могућности учења машина могу убрзати хиљадуструко коришћењем аналогних чипова на основу фазе - Промените меморију. ИБМ блог је открио да ИБМ успоставља истраживачки центар да се развије следећи - генерација АИ хардвер и истражује потенцијал ПЦМ меморије у АИ апликацијама.
