Hohe Leitfähigkeit: Wärme schneller ins PCM
Ein durchgängiges dreidimensionales Graphitnetz schafft Wärmeleitwege und reduziert interne Übertragungsengpässe in UltraST.
MATERIAL SCIENCE / PCM
Vom Phasenwechselmaterial zum integrierten Wärmemanagement.
Auf Basis von Phase Change Material (PCM) verbinden formstabile UltraST-Verbundmaterialien und die MOF-katalysierte transiente Verkapselung Materialeigenschaften mit Anwendungsanforderungen.
01 / PHASE CHANGE MATERIAL
Wärme durch Phasenwechsel speichern und abgeben.
Phasenwechselmaterial nimmt beim Schmelzen latente Wärme auf und gibt sie beim Erstarren wieder ab. So entsteht ein wiederholbarer Wärmepuffer im gewählten Temperaturbereich, der Wärmeangebot und -bedarf zeitlich entkoppelt.
Der Phasenwechsel erfolgt in einem Temperaturbereich. Übergangstemperatur, Latentwärme, Wärmeleitfähigkeit, Unterkühlung und Regenerationsbedingungen sind gemeinsam zu betrachten.
Wärmeaufnahme · Schmelzen →
FestFlüssig
02 / ULTRAST
UltraSTFormstabile Verbundverkapselung
PCM wird in den Mikro- und Nanoporen eines dreidimensionalen Graphitgerüsts eingeschlossen. Diese Struktur hilft, Kristallwasser und Salzbestandteile zurückzuhalten und Phasentrennung zu unterdrücken. Das verbundene Gerüst bildet Wärmeleitpfade für wiederholte Zyklen und die Modulintegration.
Materialstruktur ansehen
Formstabile, auslaufsichere Auslegung
Poreneinschluss und Verbundgerüst halten den PCM-Kern zurück und reduzieren Migration sowie flüssige Leckagepfade nach dem Schmelzen.
Flammhemmung für sichere Integration
Flammhemmende geeignete UltraST-Rezepturen wirken mit der Kapselung zusammen; das Brandverhalten wird an Material und Endprodukt bewertet.
Hohe Enthalpie auf begrenztem Raum
Latentwärme speichert Energie im gewählten Phasenwechselbereich. Die nutzbare Kapazität folgt dem wirksamen PCM-Anteil im Produkt.
Geringe Unterkühlung, Erstarrung nahe dem Ziel
Weniger Erstarrungsverzögerung ermöglicht Kältespeicherung oder Wärmeabgabe näher am vorgesehenen Temperaturbereich.
Zyklenstabilität für wiederholte Nutzung
Der Einschluss begrenzt Stoffmigration und Phasentrennung und unterstützt die Leistung nach wiederholtem Laden und Entladen.
Struktur und Eigenschaften vergleichen
| Kriterium | Salzhydrat-PCM ohne gezielte Behandlung | UltraST-Ansatz |
|---|---|---|
| Struktur und Form | Schmelze kann fließen oder wandern | Poreneinschluss und formstabiler Verbund |
| Zyklenstabilität | Phasentrennung kann Latentwärme mindern | Phasentrennung unterdrücken und Stabilität verbessern |
| Wärmeübertragung | Wärmeleitung kann die Ladeleistung begrenzen | Durchgängige Pfade im 3D-Graphitgerüst |
| Unterkühlung | Verzögerte Erstarrung unterhalb der Übergangstemperatur möglich | Unterkühlung reduzieren und Wärmeabgabe verbessern |
Schematische Struktur und Prozessdarstellung; kein Mikroskopbild und nicht maßstabsgetreu.
Wärmeleitfähigkeit, Zyklenzahl, Latentwärmeerhalt und Unterkühlung hängen von Rezeptur, Temperaturbereich und Prüfbedingungen ab. Maßgeblich sind die technischen Daten des gewählten Materials.
Materialien und technische Daten ansehen03 / MICROENCAPSULATION
MOF-katalysierte transiente Verkapselung
Metallorganische Gerüstverbindungen (MOFs) katalysieren die transiente Verkapselung eines funktionalen Kerns. Kern, Hülle und Partikelgröße werden auf die Integration von PCM in Textilien, Beschichtungen, Schäume und Verbundwerkstoffe abgestimmt.
Funktionaler KernMOF-katalysierte VerkapselungKern-Hülle-Mikrokapsel
Passender Kern
Kernchemie nach Temperaturbereich und Funktionsanforderungen auswählen.
Hülle und Partikelgröße
Hüllschicht, Größenbereich und Kernanteil gemeinsam entwickeln.
Integration in Werkstoffe
Dispersion und Verträglichkeit unter Verarbeitungs- und Einsatzbedingungen prüfen.
NANOENCAPSULATED PCM / LIQUID COOLING
Flüssigkeitskühlung: Latentwärme im strömenden Kühlmittel.
Nanoverkapselung bildet PCM-Mikrokapseln, die durch Dispersionsentwicklung stabil suspendiert bleiben. Das Kühlmittel transportiert Wärme und puffert Phasenwechselenergie, ergänzt durch einen UltraST-Speicherzweig.
Stabile Suspension, wirksame Verteilung
Partikelgröße, Hülle und Dispersion gemeinsam entwickeln. Absetzen, Wiederverteilung und Zustand nach Umlauf zeigen, ob Mikrokapseln für den Wärmetransport verfügbar bleiben.
Zuverlässige Kapselung bei wiederholtem Umlauf
Die Hülle hält den PCM-Kern zurück. Pumpenscherung, Temperaturzyklen und Kontakt mit Anlagenwerkstoffen fließen in die Prüfung von Integrität und Leistungserhalt ein.
Latentwärme erhöht den Temperaturpuffer
Im Phasenwechselbereich nimmt der Kern Latentwärme auf und erhöht dort Wärmetransport- und Pufferkapazität. Der Systemnutzen hängt zusätzlich von Durchfluss, Wärmetauschern und Pumpenenergie ab.
Systemschematik; Schnittstellen werden an die Anlage angepasst. Zusätzliche Latentkapazität und Systemkühlleistung getrennt bewerten, einschließlich Druckverlust, Pumpenenergie, Verträglichkeit und Umlaufstabilität.
Zusammenarbeit anfragenKNOWLEDGE
Technische Grundlagen
Was ist ein Phase Change Material?
Ein Phase Change Material (PCM) nimmt durch Phasenwechsel latente Wärme auf und gibt sie wieder ab. Es dient der Kälte- und Wärmespeicherung sowie der Temperaturpufferung.
Wie unterscheiden sich UltraST und Mikroverkapselung?
UltraST schließt PCM in einem 3D-Graphitgerüst ein und verbessert Formstabilität, Wärmeleitung, Zyklenstabilität und Unterkühlungsverhalten. Die MOF-katalysierte transiente Verkapselung erzeugt Kern-Hülle-Mikrokapseln zur Integration in unterschiedliche Werkstoffe.
Wie wird die Verringerung der Unterkühlung bewertet?
Übergangstemperatur und Erstarrungsbeginn werden mit einer vereinbarten Prüfmethode verglichen. Probenmasse, Heiz- und Kühlraten sowie Zyklenbedingungen werden dokumentiert und zusammen mit Wärmeleitfähigkeit, Latentwärme und Alterung bewertet.
Zwei Technologieplattformen. Drei Wege der Zusammenarbeit.
Von Materialeigenschaften zur Systemleistung.
Materiallieferung
Phasenwechselmaterialien passend zu Temperatur und Betriebsbedingungen.
Materialien ansehenSystemintegration
Von PCM-Platten und Speicherkernen bis zu kompletten Speichercontainern.
Module & Container ansehenIndividuelle Entwicklung
Gemeinsame Entwicklung von Kernmaterialien, Verkapselung und Schnittstellen.
Entwicklung kennenlernenSprechen Sie mit uns über Ihren Bedarf.
Beginnen Sie mit einem Temperaturproblem, einem Materialbedarf oder einer Kooperationsidee. Technische Details dürfen noch offen sein.
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