【研究目的】

相变材料储能技术越来越受到重视，是随温度变化而发生相态转变过程中吸收或释放大量潜热的物质。该类材料在相变过程中基本保持温度不变，有效降低温度峰值，能够实现对系统温度的精确调节，提高稳定性和可靠性。同时高潜热特性快速吸收设备产生的热量，防止系统热失控。相变材料旨在利用其特有的相变性质，实现热能的储存、调节、保护和利用，以满足不同领域中对于热管理、能源利用等方面的需求。

【技术创新】

针对相变材料在熔化过程中泄露而导致可靠性和稳定性降低等问题，创新性开发微封装技术将相变材料包覆成相变微胶囊，并通过缩小密度差法将相变微胶囊分散在基液中制备出相变微胶囊潜热型功能流体，其具备高流动性能直接通过泵送循环使用，便于在更大范围内与传热介质实现快速热传递。主要创新点如下：

（1）采用界面聚合法成功制备了以十四烷到十八烷为芯材，密胺树脂为壳材的相变微胶囊，微胶囊性能稳定，包覆性良好；

（2）采用缩小密度差法，配制了悬浮稳定性时长达2月均匀相变微胶囊潜热型功能流体；

（3）采用实验测试和数值模拟相结合的方法，对潜热型功能流体多级界面强化传热性能进行了研究，揭示了相变复合材料的多尺度微观结构与储热、强化传热性能间的构效关系；

（4）创新性将相变微胶囊潜热型功能流体作为冷却介质应用于微通道中，局部努塞尔特数增加了7.79%，其相变过程显著增强热传递性能；

【知识产权】

以第一/通讯作者身份共发表学术论文10篇；

申请授权国家发明专利3项；

各类学科竞赛奖励共计23项，国家级1项、省部级11项；

【应用行业领域】

机械装备、新能源、航天军工、电子电力、汽车等

【成果应用情况】

2022-2024年，高新技术企业，油田井场新能源替代工艺流程模拟及节能降耗，开展横向合作和专利技术转让，累计金额45万元；

2022-2023年，高新技术企业，机房及数据中心热控系统研究与示范设计，开展横向合作；

2020-2022年，高新技术企业，新型功能流体于纺织印染强化冷却系统研究与示范设计，开展横向合作；

2020-2021年，高新技术企业，基于相变蓄热的生活热水替代系统研究与示范设计服务，开展横向合作。