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新型相变材料推动“双碳”目标实现——石墨烯微纳腔相变室

时间:2023-05-26 09:09:25 点击:299次

图1 固气相变的基本过程(素材来源网络)

此类材料以其潜热值和单位质量储能密度高、相变水温度范围宽、应用方便、稳定性高、无毒、弱腐蚀、低过冷度和可重复使用等优点成为理想的材料。 储能材料。 同时广泛应用于太阳能转换与储存、电子产品热管理、建筑节能、余热利用及调峰蓄热系统等领域。 而且,传统的相变材料有两个明显的缺点:(1)材料的导热系数低(只有0.2W/(m·K)左右),大大减慢了其吸收和释放热量的速度; (2)石蜡在使用过程中容易渗漏,石蜡熔化后体积会减少十分之一。 这种现象会导致基体收缩和断裂,使产品难以使用,甚至带来更多不为人知的危害。

作为专业从事石墨烯等低维纳米材料应用开发的国家级高新技术企业,产业化布局围绕热管理、新能源、功能复合材料、生物健康四个方向进行。石墨烯矩阵。 针对上述问题,摩瑞科技研发团队首创石墨烯三维结构,获得具有奇特微纳米腔体结构的石墨烯膜,并在其内部填充石蜡等传统相变材料,并研制出一种全新的复合相变材料——石墨烯微纳腔相变蒸气室。 该产品于2022年2月25日迎来行业首发,市场反响强烈。

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努比亚首款微纳腔相变均热板视频

由于其结构中独特的微纳米空腔以及石墨烯本身的高硬度(拉伸硬度)和良好的韧性,相变填料很好地“锁”在了骨架中,虽然也能在很大程度上防止流失填料和骨架的破坏,最终保证了产品性能的稳定性(图2)。 同时,石墨烯是目前已知的导热系数最高的材料(>/mK)。 它不仅为相变填料提供了稳定的支撑框架,而且其高导热性有助于热源热量快速、均匀地传递。 进入产品的微纳米空腔结构,结构中的相变填料发生相变,实现高效储热。 产品整体的热响应速度极快,最终达到快速降温的效果,从而减少电子产品等应用场景中的过度能耗。 浪费或损失。

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图2 摩瑞科技@石墨烯微纳腔相变均温板截面SEM图

截至目前,海瑞科技已实现多款不同长度、相变湿度的大规模量产,生产工艺稳定。 客户可以根据自己的要求定制。 该产品从根本上解决了相变材料导热系数不足、漏液、基体收缩断裂等问题。 同时,产品性能出众且实用。 以TCM-037产品为例,其热焓值在200J/g以上,面内热导率在40W/(m·K)以上,产品通过了RoHS、无卤素等环境监测认证(图 3、图 4)。 在国家大力推动实现“双碳”目标的背景下,摩瑞科技研发团队将在不断优化现有产品和技术的同时,继续努力开发更多更好的节能环保材料。提升绩效,促进早日实现“双碳”目标。

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图3 墨瑞科技@微纳腔相变均热板产品信息

图4 摩瑞科技@石墨烯微纳腔相变气化板SGS环保监测认证