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曼柯威相變材料的增強導熱方法

除了相變材料的儲能密度、相變溫度，相變材料的導熱性能也是評價相變材料重要性能之一。對于大多數相變材料（尤其是有機相變儲能材料）而言，其導熱系數往往都很低，影響實際使用效果，因此需要增強相變材料的導熱率。

一、添加納米材料增強導熱

增強相變材料導熱率的一種方法是在儲熱系統中使用納米材料或者高導熱材料，例如納米顆粒（銅、氧化銅、鋁、二氧化硅等）、納米片、納米線、納米管、和納米纖維等。

以一定的方式和比例在液體中添加納米級金屬或金屬氧化物粒子，形成新的強化傳熱介質。納米流體導熱系數增大的原因，一是固體顆粒的加入改變了基礎液體的結構，增強了混合物內部的能量傳遞過程，使得導熱系數增大；二是納米粒子的小尺寸效應，使得粒子與液體間有微對流現象存在，這種微對流增強了粒子與液體間的能量傳遞過程，增大了納米流體的導熱系數。

二、導熱材料復合

將高導熱材料與相變材料進行復合是提高相變材料導熱的另一種方法，最常見的是利用石墨、石墨烯、碳纖維等與相變材料進行復合。

（1）碳纖維

碳纖維具有導熱系數高（約為10~140W/mK）、比重小、高張力、高彈性和熱膨脹系數等優點，能與絕大多數相變材料相容，耐腐蝕能力較強，且纖維直徑很小，有利于在材料中均勻布置，作為強化傳熱物質一直備受研究者關注。

（2）膨脹石墨

膨脹石墨是以鱗片石墨為原料采用特殊工藝，使鱗片石墨沿層間方向膨化而成的產物。它既保留了天然鱗片石墨的導熱性好、無毒害等優良性質，又具有天然鱗片石墨所沒有的吸附性、生態環境協調性以及生物相容性等特征。

在以石蠟為相變材料時多輔以膨脹石墨來提高其熱導率。