Bahan perubahan fasa (PCM) ialah bahan yang boleh menyerap atau membebaskan sejumlah besar haba pendam. Ini berlaku apabila keadaan fizikal mereka berubah, biasanya daripada pepejal kepada cecair atau sebaliknya.
Mikrokalorimetri ialah teknik yang mengukur tenaga yang diserap atau dibebaskan semasa perubahan fasa, membolehkan jumlah tenaga dikira dalam masa nyata.
Teknik ini juga membolehkan pencairan dan penghabluran berterusan PCM yang digunakan dalam pelbagai aplikasi untuk menguji kegunaan dan kestabilan jangka panjangnya.
Apakah bahan perubahan fasa?
Bahan perubahan fasa (PCM) ialah bahan yang menyimpan dan membebaskan tenaga haba. Apabila PCM mengkristal, ia membebaskan sejumlah besar tenaga (eksotermik), dan apabila ia cair, berubah daripada pepejal kepada cecair, ia menyerap jumlah tenaga yang sama (endotermik).
PCM boleh digunakan untuk penyimpanan tenaga haba, di mana anda boleh menyimpan tenaga panas atau sejuk untuk pelepasan kemudian.
Ia juga boleh digunakan sebagai penebat atau penghalang haba dalam aplikasi praktikal seperti pengangkutan terkawal suhu.
Di manakah PCM dibangunkan?
Penggunaan PCM telah digunakan selama bertahun-tahun semata-mata kerana bahan perubahan fasa yang paling asas dan banyak digunakan ialah ais air
Terdapat banyak jenis PCM:
Organik - hidrokarbon, lipid dan gula alkohol
Hidrat garam tak organik
Biobased - Asid lemak yang diperoleh daripada tumbuhan atau haiwan.
Di antara kategori luas ini, PCM bukan organik adalah yang paling murah untuk dihasilkan dan diperoleh, mempunyai kapasiti haba pendam yang tinggi dan kekonduksian terma yang tinggi.
PCM organik yang terdiri daripada kumpulan parafin dan bukan parafin membeku tanpa penyejukan super (tidak seperti PCM tak organik) dan mempunyai kapasiti haba pendam yang tinggi, tetapi ia mahal untuk dihasilkan dan boleh menjadi sangat mudah terbakar.
PCM berasaskan bio tidak toksik, menjimatkan, dan mempunyai kapasiti haba pendam yang tinggi. Walau bagaimanapun, mereka mempunyai kekonduksian haba yang lemah.
PCM digunakan dalam pelbagai industri dan produk, termasuk pembinaan, pengangkutan dan perkakas.
Pencairan dan penghabluran PCM
Pencairan dan penghabluran berterusan boleh menjadikan PCMS lebih berkesan dan cekap untuk digunakan dalam membina sistem penebat di mana ia perlu digunakan dalam banyak kitaran pemanasan dan penyejukan tanpa kehilangan kecekapan haba.
Kesan daripada proses ini adalah untuk membolehkan bahan menyekat kesan perubahan suhu luar pada waktu siang dan malam, sambil mengekalkan suhu dalaman yang boleh diterima.
Bahan binaan seperti batu bata, lantai, siling dan bahan bumbung boleh mengandungi PCM ini.
Untuk memaksimumkan reka bentuk dan keberkesanan PCM dengan cara ini, proses lebur dan penghabluran mesti difahami sepenuhnya dan dicirikan dengan tepat.
Teknik untuk melakukan ini ialah mikrokalorimetri.
Apakah mikrokalorimetri?
Kalorimetri ialah sains mengukur perubahan haba, dan mikrokalorimetri ialah perkembangan ultra-sensitif ini.
Mikrokalorimetri mengukur perubahan haba yang sangat kecil dalam sampel dan merupakan teknik yang terbukti untuk meramalkan hayat penyimpanan bahan dengan tepat.
Dari segi analisis haba, yang boleh mengukur perubahan dalam aliran haba dan suhu dalam masa nyata, peralatan mikrokalorimetri moden menggabungkan sistem pemanasan dan penyejukan yang sangat sensitif.
