はじめに
PCM（相変化材料）は、潜熱蓄熱システムとして使用される材料である。固体-液体の相転移エンタルピーを蓄熱に利用する。潜熱蓄熱システムの応用分野は、ポケットヒーターから機能性織物、建築物の壁や天井の部材にまで及ぶ。植物抽出物のPCM試料の熱物性をLFA467HyperFlash を用いて調べた。 DSC 204 F1 Phoenix®.
テスト条件
LFA：
- 標準試料ホルダーに入れた30℃～150℃の固体試料（加熱）
- 220°C～30°Cの液体試料（PEEK製試料ホルダー内）（冷却）、図1参照
DSC：
- -10℃～225℃の加熱および冷却
測定結果
図2は、DSCによるPCM試料の加熱と冷却の様子を示している。試料の融解は約165℃で始まり（オンセット）、冷却中の結晶化は約123℃で再び始まる。この効果はLFA測定でも見られる。図3の赤い四角は、冷却中（液体から固体へ）のPCM試料の熱拡散率を表しています。熱拡散率のステップは相転移に関連していると考えられます。測定点は冷却中に記録されているため、相転移は120℃から150℃の間に現れます。図3の赤い三角形は、PCM試料の加熱時の熱拡散率を示しています。どちらの測定値も互いによく一致している。150℃でのみ有意な差が見られるが、これは融解温度と結晶化温度の違いから生じる試料の状態の違い（液状と固体）に起因する。
図4は、PCM試料を30℃から220℃の間で加熱したときの熱物性を、2つの測定の組み合わせとして示しています。固体-固体相転移は、比熱容量と熱伝導率だけでなく、熱拡散率においても、150℃から180℃の間のステップによって明確に確認することができる。
概要
液体およびペースト用の特殊な試料ホルダー（PEEK試料ホルダー）により、PCM試料の熱拡散率を融液中であってもLFAで調べることができます。液体試料ホルダーを使用した場合と使用しない場合の固体領域での比較測定は、試料と試料ホルダーの接触が良好である限り、よく一致します（3層分析）。DSC測定により、試料の融解および結晶化挙動に関する結論を導き出すことができ、比熱容量に関するデータを得ることができます。両手法の測定結果から、PCM試料の固体および液体領域における熱伝導率について信頼性の高い記述を行うことができます。