新能源材料-1

1、新能源材料新能源材料 基礎(chǔ)與應(yīng)用基礎(chǔ)與應(yīng)用丁占來丁占來石家莊鐵道大學(xué)材料學(xué)院石家莊鐵道大學(xué)材料學(xué)院第一章 課程緒論 1.1 新能源的概念 1.2 新能源材料基礎(chǔ) 1.3 新能源材料的應(yīng)用現(xiàn)狀 能源分類一次能源二次能源(經(jīng)轉(zhuǎn)換經(jīng)轉(zhuǎn)換或提煉或提煉）可再生能源非再生能源風(fēng)能，水能，太陽能，地?zé)?，海洋能，生物能化石燃料（煤，石油，天然氣）鈾電能，氫能，汽油，柴油?1) 人類社會對能源的需求不斷增加。 能源是與人類社會的生存與發(fā)展休戚相關(guān)的。 人類社會的發(fā)展伴隨著能源消耗的增加。世界一次能源消費(fèi)的增長率 世界一次商品能源構(gòu)成 小型的可移動電源的需求量增長很快，這主要是信息技術(shù)發(fā)展的結(jié)果；特別是近年來筆

2、記本電腦、手提電話等移動通信、攝像機(jī)、聲像設(shè)備以及一些軍用電子設(shè)備的發(fā)展，對電池的能量密度要求更高，并要求能夠反復(fù)使用。因此促進(jìn)了高容量二次電池的發(fā)展。石油/年天然氣/年煤/年鈾/年世界495726260中國2361102301990: 12 TW 2050: 28 TWTotal Primary Power vs Year圖2 世界CO2排放量隨時間的變化(6) 新能源的開發(fā)不斷取得進(jìn)展 不可再生能源逐漸向新能源和可再生能源過渡，是發(fā)展國際趨勢。 太陽能、生物能、核能、風(fēng)能、地?zé)?、海洋能等一次能源和二次能源中的氫能?新能源的開發(fā)一方面靠利用新的原理來發(fā)展新的能源系統(tǒng)，另一方面靠材料的開發(fā)與

3、應(yīng)用，使新系統(tǒng)得以實(shí)現(xiàn)，并提高效率，降低成本。 Hydroelectric Geothermal WindPotential of Renewable Energy Biomass Solar Tide新能源材料是材料學(xué)科的一個重要研究方向；新能源材料分類： 新能源技術(shù)材料； 能量轉(zhuǎn)化與儲能材料； 節(jié)能材料。新能源材料的基礎(chǔ)：仍然是材料科學(xué)與工程基于新能源理念的演化與發(fā)展。新材料把原來習(xí)用已久的能源變?yōu)樾履茉础?如：半導(dǎo)體材料把太陽能有效地直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娙纾喊雽?dǎo)體材料把太陽能有效地直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?；燃料電池能使氫與氧反應(yīng)而直接產(chǎn)生電能，能；燃料電池能使氫與氧反應(yīng)而直接產(chǎn)生電能，代替過去利用氫氣燃料

4、獲得高溫。代替過去利用氫氣燃料獲得高溫。一些新材料可提高儲能和能力轉(zhuǎn)化效果 如：鎳電池、鋰離子電池等都是靠電極材料的如：鎳電池、鋰離子電池等都是靠電極材料的儲能效果和能量轉(zhuǎn)化功能而發(fā)展起來的新型二儲能效果和能量轉(zhuǎn)化功能而發(fā)展起來的新型二次電池。次電池。 新材料決定著核反應(yīng)堆的性能與安全性。 材料的組成、結(jié)構(gòu)、制作、加工工藝決定著投資與運(yùn)行成本。 如：太陽電池材料決定著光電轉(zhuǎn)換效率；太陽電池材料決定著光電轉(zhuǎn)換效率； 燃料電池的電極材料決定著電池的質(zhì)量和燃料電池的電極材料決定著電池的質(zhì)量和 壽命；壽命； 材料的制備工藝又決定著能源的成本。材料的制備工藝又決定著能源的成本。 廣義上，凡能源工業(yè)及能源

5、利用技術(shù)所需的材料都可稱為能源材料。 新能源材料如增殖堆用核材料、太陽能電池材料 節(jié)能材料如非晶態(tài)金屬磁性，超導(dǎo)材料。 儲能材料如貯氫（吸氫）材料，高比能電池材料參考資料: 1、新能源材料-基礎(chǔ)與應(yīng)用艾德生等編著，化學(xué)工業(yè)出版社。 2、 新能源材料-基礎(chǔ)與應(yīng)用吳其勝主編 ，華東理工大學(xué)出版社。 3、新能源材料與應(yīng)用童忠良，張淑謙，楊京京編著 ，國防工業(yè)出版社 。第一章 相變貯能材料理論與應(yīng)用1、貯熱相變材料的相變形式n 相變現(xiàn)象1.1.固體 液體 凝固與融化 冰雪融化、鹽堿溶化、金屬熔化、溶液結(jié)晶1.2.液體 氣體 沸騰，凝結(jié) 1.3.固體 氣體 升華 凝華 結(jié)霜、樟腦揮發(fā) 1.4.固體 固體

6、 相轉(zhuǎn)變1、貯熱相變材料的相變形式 當(dāng)物質(zhì)分子熱運(yùn)動動能遠(yuǎn)小于分子間的相互作用勢能時, 分子力作用上升到主要地位, 分子運(yùn)動降到次要地位, 組成物質(zhì)的粒子(分子、原子或離子)只能在各自的平衡位置附近作微小振動,這就是物質(zhì)的固態(tài)。處于固態(tài)的物質(zhì)稱為固體固體。1、貯熱相變材料的相變形式 相可定義如下: “相是系統(tǒng)中均勻的與其他部分有界面分開的部分?！?所謂均勻的，是指這部分的成分和性質(zhì)從給定范圍或宏觀來說是相同的，或是以一種連續(xù)的方式變化，也就是沒有突然的變化。一個多相系統(tǒng)是不均勻的，在相界處有物理性質(zhì)或化學(xué)性質(zhì)或兩者兼有突變。例如，在一個包含有冰和水的兩相系統(tǒng)中，其物理性質(zhì)在相界面處有突然變化。

7、 1、貯熱相變材料的相變形式 在一定條件下，物質(zhì)不同相之間的相互轉(zhuǎn)變叫做相變相變。 如果系統(tǒng)中各相經(jīng)歷很長時間而不互相轉(zhuǎn)化，則是處于平衡狀態(tài)。實(shí)際上相平衡是一種動態(tài)平衡，從系統(tǒng)內(nèi)部來看，分子或原子仍在相界處不停地轉(zhuǎn)換，只不過同一時間內(nèi)各相之間的轉(zhuǎn)化速度相同。 相變是有序和無序兩種傾向相互競爭的結(jié)果。相互作用是有序的起因，熱運(yùn)動是無序的來源。在熱力學(xué)理論中表現(xiàn)為U和ST的消長。在緩慢降溫的過程中，每當(dāng)溫度降低到一定程度，以致熱運(yùn)動不再能破壞某種特定相互作用造成的有序時，就可能出現(xiàn)新相。 1、貯熱相變材料的相變形式 自由能方程兩種參數(shù)的相互作用 克拉貝龍方程 相變過程伴隨明顯的熱量釋放或吸收dpH

8、dTTVFUST1、貯熱相變材料的相變形式 描述物質(zhì)狀態(tài)的三個基本參數(shù)不是相互獨(dú)立的。 這就是物質(zhì)的狀態(tài)方程 理想氣體 范德瓦爾斯方程( , , )0F P V T PVnRT2aPVbRTV1、貯熱相變材料的相變形式理想氣體范德瓦爾斯氣體1、貯熱相變材料的相變形式相變分類厄倫菲斯特依據(jù)熱力學(xué)勢及其導(dǎo)數(shù)的連續(xù)性對相變進(jìn)行分類。 自由能、內(nèi)能都是熱力學(xué)函數(shù)。它們的第一階導(dǎo)數(shù)是壓力(或體積)、熵(或溫度)、平均磁化強(qiáng)度等等，而第二階導(dǎo)數(shù)給出壓縮率、膨脹率、比熱磁化率。22222pTpppTpTTggvspTcgsTTTgvgvvvppp TT 1、貯熱相變材料的相變形式 凡是熱力學(xué)勢本身連續(xù)，而第

9、一階導(dǎo)數(shù)不連續(xù)的狀態(tài)突變，稱為第一類相變。第一階導(dǎo)數(shù)不連續(xù)，表示相變伴隨著明顯的體積變化和熱量的吸放(潛熱)。 熱力學(xué)勢和它的第一階導(dǎo)數(shù)連續(xù)變化，而第二階導(dǎo)數(shù)不連續(xù)的情形，稱為第二類相變。這時沒有體積變化和潛熱，但比熱、壓縮率、磁化率等物理量隨溫度的變化曲線上出現(xiàn)躍變或無窮的尖峰。超流和沒有外磁場的超導(dǎo)轉(zhuǎn)變、氣液臨界點(diǎn)，以及大量磁相變，屬于二類相變。1、貯熱相變材料的相變形式 相變圖固液相變 固體點(diǎn)陣排列對應(yīng)于勢能最小，固體吸熱之初，溫度升高，固體粒子能量增加到一定程度（熔點(diǎn)）可擺脫束縛，點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)解體，從而固體變?yōu)橐后w。溫度不變是因?yàn)槲盏臒釒缀跞坑糜谠黾酉嗷プ饔媚堋?2.貯熱相變材料的分類

10、 熱物性潛熱導(dǎo)溫系數(shù)u導(dǎo)熱系數(shù)/(比熱*密度)相變溫度u無機(jī)類 結(jié)晶水合鹽 （salt hydrate）附表1 結(jié)晶水合鹽類熱物性表 熔融鹽(molten salt)附表2 一些無機(jī)化合物的熱物性表 其它：水，硅 金屬（包括合金）附表12-1到12-5及附表152.貯熱相變材料的分類醋酸鹽類硝酸鹽類硫酸鹽類磷酸鹽類碳酸鹽類鹵化物類NaCH3COO3H2O NaCH3COO2H2O LiCH3COO2H2OMg(NO3)26H2O Mg(NO3)24H2O Ca(NO3)24H2O Zn(NO3)24H2O Zn(NO3)26H2O Zn(NO3)2H2ONa2SO410H2O FeSO47H2

11、O Na2HPO412H2O K3PO47H2O Na3PO412H2ONa2CO312H2OCaCl26H2O KF2H2O KF4H2O常用結(jié)晶水合鹽類 常用結(jié)晶水合鹽類熱物性表材料名稱熔點(diǎn)熔解熱kJ/kg比熱kJ/kgKLiquid solid 導(dǎo)熱系數(shù)W/mK1 共融系統(tǒng)Mg(NO3)26H2OMgCl26H2OZn(NO3)26H2O2 部分共融系統(tǒng)Na2S2O35H2OCaCl26H2O3 非共融系統(tǒng)Na2SO410H2O89.9115.036.148.529.732.41671651472101702411.841.721.341.461.461.762.512.822.262.

12、382.133.300.490 95 0.570 120 0.464 39.9 0.57 40 0.540 38.7 0.544附表1 結(jié)晶水合鹽類熱物性表 附表2 無機(jī)化合物(高溫)材料名稱相變溫度比熱kJ/kgK導(dǎo)熱系數(shù)W/mK熔解熱kJ/kg溶解熵kJ/kgK密度kg/m3NaFNaClKFMgCl2AlMgLiNo3KClNa2CO4K2CO4KBrCaLiBrNa2SO4NaOH995804856714659650252772852898734848550884293 3197894864844524013723703462902352222182022023010.6220.452

13、0.4280.4590.4300.4040.7050.3320.2590.1990.2200.1940.2460.1750.6412.802.162.482.322.701.742.371.992.532.751.553.462.692.13附表3 Al的比熱（ kJ/kgK ） 、潛熱（ kJ/kg ）值文獻(xiàn)123456固態(tài)比熱1.291.0840.9490.9200.9530.912-1.031液態(tài)比熱1.20潛熱400395.7388400387342-405名稱熔點(diǎn)溫度導(dǎo)熱系數(shù)密度比熱粘度Pt數(shù)汞鉀鉍鉛-38.363.9271.1327.315150300150300500700350

14、5007008.13611.62314.06444.98116.50515.57515.57516.27215.57514.00613550132001280081010020977095301050010350101000.1380.1380.1340.7960.1440.1520.1620.1590.1550.1555.733.953.111.345.954.273.358.656.924.930.0270.0120.00840.00660.01440.01160.00970.02350.0190.015液態(tài)金屬的物性 石蠟類附表6 石蠟類物性表，熔點(diǎn)范圍寬，潛熱高。 脂酸類（fatty

15、acid）附表3 脂酸類熱物性表 其它有機(jī)相變材料附表5 一些有機(jī)物熱物性表有機(jī)類名稱碳原子數(shù)分子量熔點(diǎn)熔解熱Kcal/kg密度70g/ml體積收縮率固化 轉(zhuǎn)變n-Dodecanen-Tridecanen-Tetradecanen-Pentadecanen-Hexadecanen-Hepeadecanen-Octadecanen-Nonadecanen-Eicosanen-Heneicosanen-Docosanen-Tricosane121314151617181920212223170184198212226240254268282296310324-12-65.51016.721.728

16、.232.636.640.244.047.5545956.64158-594860560.7500.7560.7710.7680.7740.7780.774-0.7550.7580.7630.764-10.516.01010.09.4-2.5-2.56.24.2石蠟類物質(zhì)的熱物性石蠟類物質(zhì)的熱物性碳原子個數(shù)熔點(diǎn)熔解熱kJ/kg密度kg/m320 比熱25 80202122304036.7540.3544.1565.5581.65248213252252272755758791806817544.3570.7598.1801.21022.065869873910371411 分子式熔點(diǎn)熔解熱kJ

17、/kg比熱kJ/kgK導(dǎo)熱系數(shù)W/mK固體密度Kg/cm3液體密度Kg/cm3Capric acid Lauric acidMyristic acidPentadecanoic acidPalmitic acidC10H20O2C12H24O2C14H28O2C15H30O2C16H32O236 4353.752.562.3152 177187178186- 1.61.6-0.14940 0.14750 -0.1651.004 1.0070.9900.9900.9890.878 0.8620.8610.8610.850脂酸類熱物性表 包合與類包合水合物（籠形水合物） （clathrate an

18、d semi-clathrate hydrate） 包合水合物是固體水的空隙內(nèi)包含有其他外來物質(zhì)，這些物質(zhì)不與水發(fā)生作用，只起到穩(wěn)定水（冰）的結(jié)構(gòu)的作用。 類包合水合物是外來物質(zhì)直接參與冰的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，如胺的水合物 (hydrate of amines ) 和四烷基銨鹽（ tetraalkyl ammonium salts ）。 天然氣水合物儲量巨大，含天然氣2.0*1016m3 ，常規(guī)天然氣1.19*1014m3，據(jù)估計(jì)天然氣水合物中有機(jī)碳的含量是當(dāng)前已探明的所有化石燃料含碳量的2倍。 形成條件低溫高壓。海底，高緯度地區(qū)。水合物共晶(體) (eutectics) 共晶eutectic 一種合金

19、或固溶體,其所含組分的比例是這樣的，即在具有這樣的組分比例時其熔點(diǎn)可能最低。（固體溶液）在任何情況下把這兩個組元熔在一起，冷卻下來還是二者的混合物 附表10-2 貯冷共晶混合物物性表 附表7-1 有機(jī)、無機(jī)低共熔混合物相變物性表 附表7-2 低共熔混合物物性表 附表7-3低共熔混合物組成、相變溫度一覽表附表 7-1 有機(jī)、無機(jī)低共熔混合物相變物性表材料名稱熔點(diǎn)熔解熱CaCl2+NaCl+KCl+H2O48%+4.3%+0.4%+47.3%Ca(NO3)2.4H2O+Mg(NO3)2.6H2O67%+33%Mg(NO3)2.6H2O+MgCl2.6H2O58.7%+41.3Mg(NO3)2.6H

20、2O+Al(NO3)2.9H2O53%+47%Mg(NO3)2.6H2O+NH4NO326.030.059.061.052.0136132.2148125.5附表 7-2 低共熔混合物相變物性表材料名稱成分(mole%)共晶點(diǎn)溫度比熱固 液熔解熱計(jì)算實(shí)測密度LiNO3-NH4NO3-NH4ClLiNO3-NH4NO3-NaNO3LiNO3-NH4NO3-KNO3Mg(NO3)2.6H2O-MgCl2.6H2O27.0-68.0-5.025.0-65.0-10.026.4-58.7-14.981.680.581.559.166.01.071.001.091.341.252.202.132.173

21、.162.971081131161451681111271301441381.851.641.831.611.64材料名稱轉(zhuǎn)變溫度轉(zhuǎn)變熱kJ/kgPentaerythritol季戊四醇C(CH2OH)4 Pentaglycerine五甘氨酸Li2SO4Cross-linked polyethene交聯(lián)聚乙烯KHF2Neopentyl glycol新戊二醇C5H12O2 三羥甲基乙烷2,2-二甲基-1,3丙二醇2,2-二羥甲基丙14019643固固相變溫度86(202)44(123-127)153(189)323216214192335130161125287附表8 固

22、-固相變材料相變物性表 各類相變材料的適用溫度 附表9： 0到1500攝氏度相變材料 附表10-1： -70到0攝氏度相變材料 3.有關(guān)相變材料的常用術(shù)語 晶態(tài)（ crystal ） 晶體最本質(zhì)的特點(diǎn)是原子或離子，以周期性重復(fù)方式在三維空間作有規(guī)則的排列。 固體中的原子或分子有序的空間排列狀態(tài)，每個晶體有相同的幾何結(jié)構(gòu)，相應(yīng)的晶面間有相同夾角，晶體結(jié)構(gòu)可用X-射線、電子、中子衍射儀分析。 多晶現(xiàn)象（polymorphism） 兩種或兩種以上的晶體同時存在的現(xiàn)象。 非晶態(tài)（amorphous） 非晶、不定形固體可視為過冷液體。這類PCM不象晶體狀固體那樣有明顯的相變溫度，玻璃、凡士林為典型例子。

23、一般稱為玻璃態(tài)。 包合與類包合水合物（籠形水合物） （clathrate and semi-clathrate hydrate） 包合水合物是固體水的空隙內(nèi)包含有其他外來物質(zhì)，這些物質(zhì)不與水發(fā)生作用，只起到穩(wěn)定水（冰）的結(jié)構(gòu)的作用。 類包合水合物是外來物質(zhì)直接參與冰的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，如胺的水合物 (hydrate of amines ) 和四烷基銨鹽（ tetraalkyl ammonium salts ）。 天然氣水合物儲量巨大，含天然氣2.0*1016m3 ，常規(guī)天然氣1.19*1014m3，據(jù)估計(jì)天然氣水合物中有機(jī)碳的含量是當(dāng)前已探明的所有化石燃料含碳量的2倍。 形成條件低溫高壓。海底，高緯度

24、地區(qū)。 開采水合物 氣體水合物是指氣體或易揮發(fā)的液體在一定溫度和壓力下與水結(jié)合而形成的包絡(luò)狀晶體。作為大分子的氣體或液體分子被水分子環(huán)繞，此結(jié)構(gòu)是通過范德華力（非化學(xué)鍵）而形成的。氣體水合物主要有制冷劑水合物和天然氣水合物兩大類。Some examples of clathrate and semi-clathrateMaterial melting point(oC) heat of fusion (kJ/kg)ClathrateSO26H2O(101.3KPa) 7.0 247 C4H8O 17.2H2O 4.4 255 semi-clathrateBu4NCH3CO2 32H2O 15.

25、1 209 共晶(體) (eutectics) 共晶eutectic 一種合金或固溶體,其所含組分的比例是這樣的，即在具有這樣的組分比例時其熔點(diǎn)可能最低。（固體溶液）在任何情況下把這兩個組元熔在一起，冷卻下來還是二者的混合物 附表10-2 貯冷共晶混合物物性表 附表7-1 有機(jī)、無機(jī)低共熔混合物相變物性表 附表7-2 低共熔混合物物性表 附表7-3低共熔混合物組成、相變溫度一覽表附表 7-1 有機(jī)、無機(jī)低共熔混合物相變物性表材料名稱熔點(diǎn)熔解熱CaCl2+NaCl+KCl+H2O48%+4.3%+0.4%+47.3%Ca(NO3)2.4H2O+Mg(NO3)2.6H2O67%+33%Mg(NO3

26、)2.6H2O+MgCl2.6H2O58.7%+41.3Mg(NO3)2.6H2O+Al(NO3)2.9H2O53%+47%Mg(NO3)2.6H2O+NH4NO326.030.059.061.052.0136132.2148125.5附表 7-2 低共熔混合物相變物性表材料名稱成分(mole%)共晶點(diǎn)溫度比熱固 液熔解熱計(jì)算實(shí)測密度LiNO3-NH4NO3-NH4ClLiNO3-NH4NO3-NaNO3LiNO3-NH4NO3-KNO3Mg(NO3)2.6H2O-MgCl2.6H2OMg(NO3)2.6H2O-MgBr2.6H2O27.0-68.0-5.025.0-65.0-10.026.4

27、-58.7-14.953.0-47.059.0-41.081.680.581.559.166.01.071.001.091.341.252.202.132.173.162.971081131161451681111271301441381.851.641.831.611.64 定形相變材料（Form-stable PCMs）固-固相變材料 固液相變材料 各類相變材料的適用溫度 附表9： 0到1500攝氏度相變材料 附表10-1： -70到0攝氏度相變材料 3.有關(guān)相變材料的常用術(shù)語 晶態(tài)（ crystal ） 晶體最本質(zhì)的特點(diǎn)是原子或離子，以周期性重復(fù)方式在三維空間作有規(guī)則的排列。 固體中的原

28、子或分子有序的空間排列狀態(tài)，每個晶體有相同的幾何結(jié)構(gòu)，相應(yīng)的晶面間有相同夾角，晶體結(jié)構(gòu)可用X-射線、電子、中子衍射儀分析。 多晶現(xiàn)象（polymorphism） 兩種或兩種以上的晶體同時存在的現(xiàn)象。 非晶態(tài)（amorphous） 非晶、不定形固體可視為過冷液體。這類PCM不象晶體狀固體那樣有明顯的相變溫度，玻璃、凡士林為典型例子。一般稱為玻璃態(tài)。晶態(tài) 經(jīng)典的固體理論將固體物質(zhì)按其原子聚集狀態(tài)分為晶態(tài)和非晶態(tài)兩種類型。晶體學(xué)分析得出：晶體中原子呈有序排列，且具有平移對稱性，晶體點(diǎn)陣中各個陣點(diǎn)的周圍環(huán)境必然完全相同，故晶體結(jié)構(gòu)只能有1，2，3，4，6次旋轉(zhuǎn)對稱軸，而5次及高于6次的對稱軸不能滿足平

29、移對稱的條件，均不可能存在于晶體中。 近年來由于材料制備技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了不符合晶體的對稱條件，但呈一定的周期性有序排列的類似于晶態(tài)的固體, 1984年Shechtman等首先報(bào)道了他們在快冷 A186Mn14合金中發(fā)現(xiàn)具有 5次對稱軸的結(jié)構(gòu)。于是，一類新的原子聚集狀態(tài)的固體出現(xiàn)了，這種狀態(tài)被稱為準(zhǔn)晶態(tài)（quasicrystalline state），此固體稱為準(zhǔn)晶（quasicrystal）。準(zhǔn)晶態(tài)的出現(xiàn)引起國際上高度重視，很快就在其他一些合金系中也發(fā)現(xiàn)了準(zhǔn)晶，除了5次對稱，、還有8，10，12次對稱軸，在準(zhǔn)晶的結(jié)構(gòu)分析和有關(guān)理論研究中都有了進(jìn)展。 非晶態(tài) 非晶態(tài)固體與液態(tài)一樣具有近程有序而

30、遠(yuǎn)程無序的結(jié)構(gòu)特征。非晶態(tài)固體宏觀上表現(xiàn)為各向同性，熔解時無明顯的熔點(diǎn)，只是隨溫度的升高而逐漸軟化，粘滯性減小，并逐漸過渡到液態(tài)。非晶態(tài)固體又稱玻璃態(tài)，可看成是粘滯性很大的過冷液體。晶體的長程有序結(jié)構(gòu)使其內(nèi)能處于最低狀態(tài) ，而非晶態(tài)固體由于長程無序而使其內(nèi)能并不處于最低狀態(tài) ，故非晶態(tài)固體是屬于亞穩(wěn)相，向晶態(tài)轉(zhuǎn)化時會放出能量。常見的非晶態(tài)固體有高分子聚合物、氧化物玻璃、非晶態(tài)金屬和非晶態(tài)半導(dǎo)體等。 腐蝕性（corrosion） 指金屬與環(huán)境或其它材料發(fā)生的化學(xué)或電化學(xué)反應(yīng)。 按照GB/T 15555.12制備的浸出液或水溶性液態(tài)廢物的pH值12.5，或者2.0，則該廢物是具有腐蝕性的危險(xiǎn)廢物；

31、 非水溶性液態(tài)廢物在55條件下，對GB/T 699中規(guī)定的20號鋼材的腐蝕速率6.35mm/a，則該廢物是具有腐蝕性的危險(xiǎn)廢物；毒性p毒性（toxicity）材料對人體造成傷害的特性。傷害皮膚、血液、粘膜等多種組織器官。p毒性測試試驗(yàn)第一階段急性毒性試驗(yàn)：第二階段致突變試驗(yàn)、亞急性毒性試驗(yàn)第三階段亞慢性毒性試驗(yàn)、致畸試驗(yàn)、生殖毒性試驗(yàn)和遲發(fā)性神經(jīng)毒性試驗(yàn)：第四階段慢性毒性試驗(yàn)、致癌試驗(yàn)、代謝試驗(yàn)和接觸人群的觀察： 低共熔、共晶混合物（eutectic） 兩種或兩種以上的物質(zhì)組成的具有最低熔點(diǎn)的混合物。低共熔混合物具有和純凈物一樣明顯的熔點(diǎn)共晶點(diǎn)（ eutectic point），在可逆的固-液

32、相變中始終保持相同的成分。 熔點(diǎn)、溶點(diǎn) 冰點(diǎn)（freezing point）、熔點(diǎn)（melting point） 物質(zhì)由液態(tài)開始轉(zhuǎn)化為固態(tài)的溫度稱為冰點(diǎn)；物質(zhì)由固態(tài)開始轉(zhuǎn)化為液態(tài)的溫度稱為熔點(diǎn)。兩者不一定相等。低共熔、共晶混合物 蒸汽壓（vapor pressure） 汽液共存，達(dá)到平衡狀態(tài)時蒸汽的壓力。蒸汽壓隨溫度升高而升高。蒸汽壓低沸點(diǎn)高。 吸濕（hygroscopic） 物質(zhì)吸收并保持環(huán)境中的水分的特性。吸收水分后，物質(zhì)的一些性質(zhì)會有所改變。 該物質(zhì)易溶于水，吸濕與蒸汽壓有關(guān)，溶液的蒸汽壓低于純水的蒸汽壓，濃鹽水和稀鹽水，（吸收式制冷）。 體積膨脹系數(shù)（coefficient of vo

33、lume expansion） V=V01+T，為膨脹系數(shù)。 過冷（supercooling） 液體被冷卻到熔點(diǎn)以下未形成任何固相的現(xiàn)象叫過冷。 相變材料凝固前的過冷狀態(tài)是物質(zhì)結(jié)構(gòu)的一種亞穩(wěn)態(tài)。 水的過冷度為5到6 。 過熱 不溶解，不沸騰 許多應(yīng)用廣泛的水合鹽經(jīng)常遭遇不諧調(diào)溶解問題。這些鹽的溶解度不夠高，不能使鹽全部溶解在其釋放的結(jié)晶水里。因此，熔化物包含飽和溶液和沉淀的無水鹽，當(dāng)熔化物冷卻時，在溶液和無水鹽之間的界面生成鹽結(jié)晶，這一層薄鹽并把它們分開。這以后，只有溶液中的鹽才結(jié)晶，把無水鹽留在底部。不協(xié)調(diào)熔解（ Incongruent melting ）Incongruent meltin

34、g of a salt hydrate 增稠劑(Thickening agents) 使用增稠劑能阻止固液兩相的分離。增稠劑也能阻止成核劑沉淀。增稠劑也降低了貯熱系統(tǒng)的熔點(diǎn)和貯熱能力。 阻滯聚集 成核劑（nucleation） 對于一些相變材料，在相變材料處于不穩(wěn)定的液態(tài)時，一些微粒（晶粒）的存在會導(dǎo)致大晶粒的形成和生長，從而使液體凝固，這些微粒就叫核（nuclei）。這些微?？梢允腔覊m、玻璃或其它一些固體顆粒，也可以是未熔化的相變材料。對一些存在過冷現(xiàn)象的鹽類相變材料，找成核劑是非常重要的環(huán)節(jié)。各類中常溫相變貯能材料簡介 結(jié)晶水合鹽 文獻(xiàn)對這類相變貯熱材料作了比較全面的綜述。 Telles M. Thermal storage in salt-hyrates. Solar Materials Science. Academic Press. 1980: 377-404. 結(jié)晶水合鹽