郭茶秀，王 闯

（郑州大学，化工与能源学院，郑州 450001）

基于石墨泡沫强化的相变储能材料研究进展*

郭茶秀†，王 闯

（郑州大学，化工与能源学院，郑州 450001）

大多数相变储能材料导热性能差是导致其不能推广应用的一个重要因素，因此，目前相变材料研究的重点是提高相变材料的等效导热系数。石墨泡沫由于其特殊的微蜂窝三维结构，使其具有良好的传热性能，在储能领域有很好的应用前景。国内外学者对利用石墨泡沫的强化相变传热进行了一些研究，本文主要介绍了近几年石墨泡沫/相变材料的国内外实验研究和数值模拟研究进展和存在的问题。

石墨泡沫；相变材料；传热强化

0 引 言

相变储热是利用相变材料（PCM）的固-液相变过程来完成能量的存储和释放的，相变潜热大，相变过程等温或近似等温，因而在储能领域获得了广泛的关注和研究。虽然相变材料具有诸多优点，但是等效导热系数相对较小（一般有机、无机相变材料的导热系统都低于0.5 W/(m·K)），是制约其实际应用的最大障碍，因此对高效相变材料的研究重点是提高储能材料的热量储存和释放的效率，即提高材料热导率来进行强化传热。针对以上研究提出的方法主要有以下六种。

（1）在相变材料中置入等效导热系数高的铝、铁、铜等金属粒子[1]。研究表明，金属具有较高的等效导热系数，采用金属基结构或在相变材料中添加金属物，能够强化相变材料的传热性能；但是有些金属与相变材料可能不相容，如铝与石蜡的相容性较好，铜或镍与石蜡则不相容，这在一定程度上限制了这一强化传热方法的实施。……