fasenveranderingsmaterialen

Fasenveranderingsmaterialen (FVM) zijn materialen die bij temperatuurveranderingen een faseovergang ondergaan en daardoor grote hoeveelheden latente warmte kunnen opnemen of vrijgeven. Tijdens de smelt- of stolfase blijft de temperatuur vrijwel constant terwijl warmte wordt geabsorbeerd of afgegeven. De smeltpunten en prestaties kunnen worden afgestemd door de samenstelling, waardoor FVM in diverse temperatuurregimes kunnen worden toegepast, van bouw- en installatietoepassingen tot elektronische systemen.

Indelingen: organische FVM zoals paraffinen en vetzuren; anorganische FVM zoals hydraten van zouten (bijv. natriumsulfaat decahydraat of calciumchloridehydrate); eutectische mengsels en micro-encapsuleerde PCM. Belangrijke eigenschappen zijn een hoge energiedichtheid per massa en de mogelijkheid om warmte- of koude-accumulatie te leveren bij een gewenste temperatuur. Nadelen zijn onder meer lage warmtegeleiding, gevoeligheid voor superkoeling en, bij sommige zouten, reversibiliteitsproblemen of scheiding; lekkage is mogelijk bij ongecodeerde systemen. Encapsulatie en PCM-composites worden gebruikt om deze problemen te beperken.

Toepassingen omvatten bouwmaterialen voor passieve thermische regulatie, verwarmings- en koelsystemen, zonne-energieopslag, koeling van elektronische apparatuur en textiel met geïntegreerde temperatuursregulatie. Technische benaderingen zoals micro-encapsulatie, macro-encapsulatie en PCM-versterkte composites verbeteren de toepasbaarheid en stabiliteit. Huidig onderzoek richt zich op kostenefficiëntie, verbeterde warmtegeleiding, voorkomen van lekkage en superkoeling, en op compatibiliteit met andere bouw- of productmaterialen.