相变材料研究
相变材料的制备和研究
相变材料的制备和研究相变材料是一种可以在温度、压力、磁场等条件下发生相变的特殊材料。
相变材料在日常生活中也有许多应用，例如保温水杯、智能窗帘等。
今天我们来探讨一下相变材料的制备和研究。
一、相变材料的类型相变材料有许多种类，最常见的有两种：一种是利用金属相变实现的，称为金属相变材料，另外一种是利用聚合物、氧化物、非晶合金等材料实现的，称为非金属相变材料。
金属相变材料主要利用金属的形态变化来实现。
例如，铁丝加热后可以从弯曲状态转变为直线状。
这是由于温度的升高使得金属晶体的结构发生变化，从而引起了金属物体的形状上的变化。
同样的，金属的相变还可以使得金属的物理性质发生变化，例如导电性、磁性等。
非金属相变材料则采用聚合物、氧化物、非晶合金等材料实现。
这些材料在特定条件下，例如温度、压力等的变化，会发生相变。
例如，聚合物相变材料可以在不同温度下变硬变软，氧化物相变材料则可以改变透明度。
二、相变材料的制备方法相变材料的制备方法有许多种，下面我们来介绍其中几种比较常见的方法。
1. 溶胶-凝胶法溶胶-凝胶法是一种将溶液中的化合物转化为凝胶状态的方法。
通过加热蒸发或其他方法将制备好的溶液获得固体材料。
这种方法可以制备出具有高品质的金属和非金属相变材料。
2. 反应熔炼法反应熔炼法是通过高温反应来制备材料的方法。
该方法的优点是能够制备出高质量的金属和非金属相变材料，但是由于需要高温反应，所以在操作时需要高度注意安全。
3. 真空热处理法真空热处理法是一种在高真空下进行的化学反应方法。
该方法可以制备出优质的金属相变材料，并且可以对材料进行调控以获得所需的性质。
三、相变材料的研究方向相变材料在日常生活中有许多实际应用，例如智能窗帘、热敏纸等。
随着科技的进步，相变材料的应用范围将会越来越广泛，因此对相变材料的研究也变得尤为重要。
1. 进一步深入研究相变机理了解相变材料的相变机理可以帮助我们更好地制备和应用相变材料。
因此，我们需要通过理论和实验的手段来深入研究相变机理。
材料科学中的相变与相稳定性研究
材料科学中的相变与相稳定性研究相变和相稳定性是材料科学中重要的研究方向，它们对于理解材料的性质和应用具有关键作用。
相变是指物质在一定条件下从一种相态转变为另一种相态的过程，而相稳定性则是指物质在一定条件下保持某种相态的能力。
本文将从理论和实验两个方面介绍材料科学中相变与相稳定性的研究进展。
一、理论研究材料的相变和相稳定性研究常常需要依靠理论模型和计算方法。
在相变研究中，一种常见的理论模型是自由能模型。
自由能是描述物质系统能量的函数，通过计算不同相态的自由能变化，可以确定相变发生的条件和过程。
此外，晶格动力学模型也被广泛应用于相变研究中，它考虑了晶格振动对物质结构的影响，并能够模拟相变的动力学行为。
对于相稳定性的研究，理论计算方法在材料科学中发挥着重要的作用。
例如，通过密度泛函理论等第一性原理计算方法可以计算材料的能带结构、原子结构和电子态密度等物理性质，从而预测材料的相稳定性和性能。
此外，相场模型和微观动力学模拟等方法也可用于研究材料的相稳定性。
这些理论模型和计算方法为相变和相稳定性的研究提供了有力的理论支持。
二、实验研究材料科学中的相变和相稳定性也需要通过实验手段进行研究。
实验方法主要包括热分析、X射线衍射、电子显微镜等。
热分析是一种常用的方法，可以通过对材料加热或降温过程中的热量变化进行测量，来研究相变的发生温度、吸放热等性质。
X射线衍射可以确定材料的晶体结构和晶格常数，进而研究相变过程中晶体结构的变化。
电子显微镜则可以观察材料微观结构的演变过程，揭示相变的原位特性。
在实验研究中，科学家们还开展了很多有关相变和相稳定性的前沿研究。
例如，自发晶化相变研究表明，一些非晶态材料在一定条件下会发生自发结晶，从而形成具有特殊性质的晶态材料。
此外，通过调控材料中的缺陷结构，科学家们也成功实现了一些新型相态的实验构建，为相变和相稳定性的研究提供了新的思路和方法。
三、在材料应用中的意义相变和相稳定性的研究对于材料科学的应用具有重要意义。
材料科学中的相变研究
材料科学中的相变研究相变是材料中非常重要的一个研究领域。
相变是物质在一定条件下发生的物理或化学变化，其中最为常见的相变是液-固、固-液、液-气、气-液和固-气等。
在材料科学领域，相变研究对材料的性能、制备和应用具有重要的意义。
本文将介绍材料科学中的相变研究，包括相变的基本概念、相变类型、相变热力学、相变动力学以及相变在材料制备和应用中的应用。
1. 相变的基本概念相变是指物质从一种态转变为另一种态的现象，比如从液态转变为固态、或从固态转变为液态等。
在相变过程中，物质的性质如密度、热容、热导率等都会发生变化。
相变是由物质内部的结构改变引起的，这种结构改变与温度、压力、化学成分、外界环境等因素有关。
2. 相变类型相变可以分为多种类型，最为常见的相变类型有四种：一是固态相变，指的是材料在温度或压力变化下，从一种结晶型转变为另一种结晶型。
二是液态相变，是指物质从液态转变为另一种液态，如近似理想溶液的沸点和冰点等。
三是气态相变，指的是物质从气态转变为另一种气态，如水蒸气凝结为水等。
四是超声波相变，是指受到超声波影响后，物质执行相变。
3. 相变热力学相变热力学是相变研究的一部分，它是描述相变过程热力学的学科。
相变热力学的研究涉及到相变的温度、热容、热膨胀系数、热导率等热力学量，以及相变焓、相变熵、相变自由能等描述相变本质的物理量。
在相变的过程中，物质的热容会发生变化，但为了保持体系的平衡，相应的热量也要被吸收或放出，这被称为相变热。
4. 相变动力学相变动力学是描述相变过程的一门学科，它主要研究相变的速率、速度控制因素、相变起始质点、相变界面等动力学问题。
相变动力学的主要任务是研究相变过程中的热力学规律和动力学规律。
相变过程可以分为几个不同的阶段，例如核裂变、相变增长、拓扑变化和材料组织的重构等。
对于相变动力学的研究，测试相变速率和热力学参数、分析材料组织的结构变化、确定相变的控制因素是很重要的。
5. 相变在材料制备和应用中的应用相变在材料制备和应用中有很重要的应用。
相变材料的研究进展与应用前景
相变材料的研究进展与应用前景随着科技进步的不断推进，新型材料的研发也日渐繁荣。
其中，相变材料是一类备受关注的新型材料之一。
它不仅可以应用于传统的储能、智能控制等领域，也有着广泛的应用前景，如扩展人工智能、生物医学等领域。
本文就相变材料的研究进展与应用前景进行探讨。
一、相变材料的基础概念及种类相变是指物质在特定条件下，由于温度、压力等因素的改变而发生转变的过程。
相变材料是指在相变过程中可以实现储存或释放大量热量的材料。
它可以分为常规相变材料和非常规相变材料两种类型。
常规相变材料主要包括金属合金、陶瓷材料、聚合物等。
其中，金属合金是一类重要的相变材料，如镁钛合金、铱锑合金等。
这些材料的相变温度往往较高，且相变过程比较缓慢，一般应用于高温储能领域。
而陶瓷材料相变速度较快，可以应用于智能控制、电子设备等领域。
聚合物材料因具有较好的机械韧性和韧性，能够应用于制备柔性电子器件等。
非常规相变材料则包括盐类水合物、荧光气囊等。
例如，盐类水合物可以在4℃左右发生相变，可以应用于冷链物流、生物医学等领域。
二、相变材料的研究进展近年来，相变材料在研究领域中得到了广泛关注。
其重要原因在于相变材料具有独特的物理和化学特性。
首先，相变材料可以实现大幅度的热量储存。
以金属合金为例，铱锑合金的相变焓比普通材料高出数倍，可以实现高效的热量储存。
其次，相变材料的相变温度可以通过合金元素添加、微纳米结构等方法调控。
例如，一些纳米结构相变材料具有独特的量子效应，可以使相变温度降低到室温范围内。
此外，相变材料应用于制备智能材料时，可以基于其相变特性制备出多功能材料。
从应用层面上来看，相变材料具有广泛的应用前景。
例如，相变储存技术可以应用于太阳能、风能等可再生能源的储存，可以有效减少能源浪费。
相变材料的智能控制特性则可以应用于智能家居、智能建筑等领域。
此外，数量庞大的相变材料库也为开发人工智能提供了无限可能。
如：利用相变材料控制机器人的运动，减少其能量消耗和热损失，从而实现人工智能更高效、更智能、更可靠的操作。
相变材料的特性及其应用研究
相变材料的特性及其应用研究相变材料是一类特殊的材料，具有独特的特性和应用。
相变是指物质由一种形态转变为另一种形态时所发生的物理过程。
相变材料在这个物理过程中具有特殊的性质，可以被广泛应用于许多领域，特别是在能源、环保、医疗和电子等方面。
一、相变材料的特性相变材料的特性主要取决于其内在的结构和组成。
相变材料在不同的温度、压力或电场下会发生相变，从而体现出不同的性质。
1. 相变温度相变温度是相变材料的重要特性之一。
相变材料在一定的温度下，会发生相变，从而改变其物理性质。
相变温度的不同，决定了相变材料在不同应用领域的使用条件。
2. 热容量相变材料在相变过程中，热容量的变化较大。
这是由于相变材料的内在结构改变所导致的。
相应地，相变材料的热容量变化也会对环境产生影响。
3. 热导率相变材料的热导率也有很大的变化。
当相变材料处于相变状态时，其热导率变得较低。
与之相对应的是，相变结束时，热导率会变得较高。
4. 机械性能相变材料的机械性能也会受到相变的影响。
在相变过程中，相变材料的形态改变会对其机械性能产生影响。
例如，相变过程中产生的应力和应变，会对材料的强度和韧性产生影响。
5. 电学性能相变材料在电学性能方面也具有独特的特性。
相变过程中，相变材料的电阻率会发生变化。
同时，在相变温度附近，相变材料的电容值也会发生明显变化。
二、相变材料的应用相变材料由于其独特的特性，具有广泛的应用前景。
特别是在节能、环保、医疗和电子等领域有着重要的应用。
1. 节能相变材料在节能方面具有很大的潜力。
例如，相变材料可以被用于建筑保温材料中，可以有效地提高保温性能。
此外，相变材料也可以被用于制造耐高温热储能材料，用于储存太阳能和自然气体等。
2. 环保相变材料的应用也可能对环境产生积极的影响。
例如，相变材料可以被用于净化水质。
在这种应用中，相变材料可以选择性地吸附特定污染物质，从而达到净化水质的目的。
3. 医疗在医疗方面，相变材料也有着广泛的应用。
相变材料的研究及应用
相变材料的研究及应用相变材料是一种纳米级别的特殊材料，可以在温度、压力等特定条件下发生物理结构上的相变，从而实现能量的储存和释放。
这种材料的研究和应用广泛涉及到物理、化学、材料科学等多个领域，因此备受关注。
在本文中，我们将探讨相变材料的研究和应用的最新进展及未来发展趋势。
一、相变材料概述相变材料（PCM）是一种有规律的可逆材料，它可以在特定条件下实现相变，如从固体状态变成液态状态或从液态状态变成固体状态等。
相变过程中，物质释放或吸收大量热量，可广泛应用于热管理、能源储存和转换等领域。
相变材料的分类有多种方法，其中较为常见的是基于其应用和物理状态对其进行分类，如蓄冷材料、蓄热材料、可切换镜头材料和PCM微胶囊等。
蓄冷材料主要用于空调系统，作为一种储存制冷能量的材料。
蓄热材料主要应用于太阳能热水器、地板供暖等领域，作为一种储存热能的材料。
可切换镜头材料是一种新型材料，可用于智能调光器，它在光线强度突变时，能够迅速切换从无色到有色。
PCM微胶囊则是将纳米相变材料封装在胶囊中，广泛用于热管理、温控衣等领域。
二、相变材料的研究进展相变材料的研究发展历程较为丰富，自20世纪80年代以来，研究人员陆续开发出数百种不同类型的相变材料。
早期的相变材料主要是有机化合物和无机化合物，它们有着一些缺点，如熔点低、热导率低、尺寸不稳定等，限制了它们的应用范围。
近年来，在材料科学、物理学和化学等领域的新进展，推动相变材料的发展越来越快。
其中，纳米技术的应用，不仅让相变材料的稳定性和耐用性提高，也进一步扩展了其应用范围。
另外，相变材料的成品也越来越多元化，如W-Palygorskite复合材料、TiO2/Na2SO4/SeO2复合材料等，这些都是依靠多种物化性质修饰相变材料得到的新型材料，更具有优异的性能和应用前景。
三、相变材料的应用前景相变材料的应用范围广泛，包括建筑、传热、电子、医学和环保等领域。
其中，建筑领域是相变材料应用的重要方向。
相变材料的研究及其应用前景
相变材料的研究及其应用前景随着科技的发展和人们对更高性能、更节能、更长寿命材料的需求不断提高，相变材料作为一种全新的高科技材料，引起了人们的高度关注和广泛应用。
那么相变材料是什么，它的研究现状如何，有哪些应用前景呢？本文将从这三个方面加以阐述。
一、相变材料是什么？相变材料指的是一类能够在一定温度范围内发生物理和化学变化的材料。
相变材料的显著特点是含有大量的随温度变化而发生相变的物质，它们在相变过程中能够释放或吸收大量的热量，从而实现物理和化学性能的变化。
这种材料近年来得到广泛的研究和应用，主要因为它具有低功耗、高能量密度、高速度、长寿命、低成本等优点。
二、相变材料的研究现状近年来，相变材料得到了广泛的研究，其中最具代表性的是铁电相变材料和磁相变材料。
1. 铁电相变材料：铁电相变材料是一种能够在电场和温度变化下相互转化的材料，它具有高压电效应、较高的热稳定性和高耐久性等特点。
目前，铁电相变材料主要应用于超快速操作的存储器、红外探测器、声波滤波器等领域。
2. 磁相变材料：磁相变材料是指某些磁性材料在一定温度下发生磁性转化的过程。
磁相变材料的磁性转化可以通过温度变化、应力变化、光线辐照等方法实现，具有大磁熵变、小温度梯度、高转换效率等特点。
目前，磁相变材料主要应用于储能器、制冷器、温控器等领域。
三、相变材料的应用前景相变材料由于具有独特的物理化学性质，近年来在多个领域中得到了广泛应用。
1. 光存储器：相变材料是高密度光存储器的重要组成部分，可以实现高速度、高灵敏度、低成本、高密度等特点。
2. 热调节材料：相变材料可以在一定范围内调节热平衡，实现对环境温度的调节和控制，具有广泛的应用前景。
3. 高效制冷材料：相变材料的相变能够使其在相变过程中吸收或释放大量的热量，能够实现高效制冷、制热等应用，具有巨大的市场和应用前景。
4. 环保节能材料：相变材料具有低功耗、高能量密度、高速度、长寿命、低成本等特点，适用于环保节能领域。
相变材料的物理性质研究
相变材料的物理性质研究相变材料作为一种全新的材料类型，其在实际应用中具有很大的潜力。
它们可以在特定的条件下实现物理状态的改变，例如温度、压力和电磁场等。
这些显著的状态变化是由于相变材料具有非常特殊的物理性质。
因此，研究相变材料的物理性质是其应用发展的关键之一。
一、相变材料的基本物理性质相变材料是指在特定条件下，可以发生固态、液态、气态之间的相变的材料。
实现相变的通常是外部的温度、压力、电场或磁场等因素，这些因素可以通过物理或化学的手段进行控制。
相变材料的特殊性质体现在其热容、热导率、凝固时的热品和热膨胀系数上。
相变材料的热容可以在相变时出现跃迁，即相变时热容会发生明显地改变。
与此同时，相变材料的热导率在相变时也会发生跃迁。
相变的热品通常比热状况的贯穿相变的热容要高。
另外，相变材料的热膨胀系数也因相变而发生明显变化。
在温度上升到相变点之前，材料的热膨胀系数通常是正的；而在特定的相变点附近，热膨胀系数可能出现突变，然后大幅度降低到热膨胀系数变为负数。
这种对热膨胀系数的控制可以应用在解决材料的热应力问题上。
二、相变材料物理性质的研究相变材料的物理性质研究主要包括以下几个方面：1. 热性质相变材料的热性质是其能够实现相变的重要性质之一。
对相变材料热性质的研究可以通过热分析仪、差示扫描量热仪等仪器来实现。
这些测试仪器可以测量材料的热容、热导率等参数，并且能够提供较为准确的数据。
2. 热力学性质理解相变材料的热力学特性对于研究其物理性质具有重要意义。
研究相变的热力学特性还可以为相变材料的实际应用提供实验依据。
从相变材料结构和能量角度出发，可以建立相变材料的热力学模型。
利用这些模型，可以进一步研究材料物理性质的变化规律。
3. 结构性质相变材料的凝固结构和气氛结构特别复杂。
通过精细的X射线衍射分析、电子显微镜等技术，可以获得材料结构的具体信息，进而对材料的性质进行深入掌握。
4. 动力学性质相变材料的相变过程是一个动态的过程，其过程随温度的变化会有很大的变化。
相变材料的制备与应用研究
相变材料的制备与应用研究相变材料是一类能够在外加温度、压力、磁场等因素引起的相变中发生明显物理性质变化的材料。
相变过程常伴随着体积的变化、热容的变化、热导率的变化、电导率的变化等。
这些性质变化，使得相变材料在许多应用领域具有独特的优势和广阔的应用前景，如智能材料、传感器、能量转换器件、存储和计算器件等。
相变材料的制备和应用是现代材料科学领域的研究热点之一。
一、相变材料的制备方法1.合金化法合金化法是制备相变材料的常用方法。
该方法一般采用高温固态反应的方法，将两种不同成分的金属合金化，在固相反应中形成相变材料。
早期的银镉合金、CuZnAl记忆合金就是采用的这种方法。
合金化法制备相变材料的优点是简单易行、合金质量稳定，缺点是成分范围窄，无法进一步对合金的微观结构和组成进行调整。
2.化学合成法化学合成法是一种以化学方法合成相变材料的方法，一般采用水热方法、溶胶-凝胶法、气相沉积等方法制备。
这种方法可以控制相变材料的成分、结构和形貌，是一种优良的相变材料制备方法。
例如，氧化铁纳米颗粒、氟化物钙钛矿薄膜、TiNi合金等都是采用化学合成法制备的相变材料。
3.物理气相沉积法物理气相沉积法是一种在真空条件下利用物理原理将材料沉积于基底上的方法。
这种方法的优点是可以在不污染基底表面的情况下沉积高纯度的相变材料薄膜，并对薄膜的结构进行精细调控。
例如，利用这种方法可以制备出流行的相变材料Ge2Sb2Te5、Sb2Te3等。
二、相变材料的应用研究1.智能材料智能材料是一类具有响应性能的材料，可以在多种外界刺激下完成自主性能变化。
相变材料作为一类具有响应性能的材料，不仅具有材料基础的智能功能，还可以实现形态记忆、孪晶效应和绝热效应等特殊功能，因此在智能材料领域中具有重要应用价值。
例如，TiNi合金可以应用于医用介入器械、潜水器构件等领域。
2.存储器件相变材料在存储器件中的应用十分广泛，如基于相变存储器的高速非易失性存储器（PRAM）、基于相变材料的电子阻变存储器（RRAM）等。
相变材料的应用与机理研究
相变材料的应用与机理研究随着科技的进步和人类社会对高效、低能耗、绿色环保技术的追求，相变材料在新能源、信息技术、节能环保等领域的应用越来越广泛。
相变材料的特殊热物性质，使其在智能控制、能量储存、传感器制造等方面有着重要的作用。
本文将介绍相变材料的基本概念、性质和应用形式，重点探讨其在储能、智能玻璃、物联网传感器方面的应用，同时分析其机理研究现状。
Ⅰ. 相变材料的基本概念和性质1. 相变材料的基本概念相变材料是指在温度、压力、外场等一定条件下，能够发生固-固、液-固、液-气等物态转换的材料。
根据物态转换的类型和性质，可以将其分为热致相变材料和畸变相变材料两种。
热致相变材料，即因温度变化引起相变的材料；畸变相变材料，即因外力、电场或磁场等因素引起相变的材料。
2. 相变材料的性质相变材料具有非常特殊的热学性质，具有高凝结潜热和“记忆”效应，可以在温度变化时吸收或释放巨大的潜热，同时具有相应温度记忆功能。
相变材料的这种性质可以使其被应用于许多领域。
Ⅱ. 相变材料的应用1. 相变储能技术相变储能技术是一种高效节能的能量储存技术。
相变储能材料作为储存介质，具有强大的吸热能力和快速的热释放速度，可以将储存的过剩能量转换成可方便利用的热能。
这种储能方式具有体积小、重量轻、高效、安全等优点。
例如，太阳能电池板储存能量时，可以使用相变材料，将太阳能转换成热能储存起来。
当需要能量时，相变材料即可迅速释放热能，转换成电能供给设备。
2. 智能玻璃智能玻璃是一种新型玻璃，由特殊的相变材料和普通玻璃组成。
在施加电压或光照的条件下，相变材料的物理状态会发生改变，从而使玻璃遮光、通透性能发生变化。
应用智能玻璃的场合很多，如建筑幕墙、车窗、家居玻璃与厨房电器等等。
智能玻璃有许多好处，既可以改善室内气息，又可以增加私人空间，提供更加灵活的空间组合，能大大提升居住舒适度和个人安全性。
3. 物联网传感器相变材料可用于制造物联网传感器，主要用于温度、湿度等环境参数的检测和测量。
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简述相变材料研究一、引言随着人们生活水平以及对工作与居住环境舒适度要求的提高，相应地建筑能耗也增加，造成能源消耗过快，环境污染加剧。
如何在维持可持续发展的前提下，使用最低能耗达到居住环境舒适度最大化已成为建筑节能领域里研究的热点。
通过用相变储能建筑材料(即向普通建筑材料中加入相变材料，制成具有较高热容的轻质建筑材料）构筑的建筑构件，可以降低室内温度波动，提高舒适度，减少电力的峰谷差，优化电力的负荷，使建筑供暖或空调不用或者少用能量，提高能源利用效率，并降低能源的运行费用。
相变材料(简称PCM)是利用相变过程中吸收或释放的热量来进行潜热储能的物质，储热系统按照储热方式不同可以分为显热储热、潜热储热和化学反应储热三类。
与显热储能材料相比，相变材料具有储能密度大，效率高以及近似恒定温度下吸热与放热等优点，因而可以应用于很多领域，如太阳能利用、废热回收、智能空调建筑物、调温调湿、工程保温材料、医疗保健与纺织行业等方面。
但化学反应热蓄热虽然具有储能密度大的特点，由于应用技术和工艺太复杂，目前只能在太阳能利用研究领域受重视，离实际的应用还很远，因此相变材料成为了热能储存的主要应用方式。
相变材料根据其相变温度不同，主要有四方面的用途：（1）低温相变材料用来蓄冷，如已经广泛使用相变材料进行空调蓄冷。
低温相变材料还可以用来跨季节蓄冷（2）室温相变材料可以用来增加房屋的热惰性，降低房屋的温度波动，从而降低空调负荷，达到建筑节能。
（3）50～60℃相变材料可以用在太阳能应用领域，如可以用作被动太阳能房的蓄热墙或者蓄热地板，还可以用作主动太阳能房中的蓄热器，与集热器、换热器等一起构成太阳能利用系统（4）高温相变材料则主要用于工业余热利用。
相变材料的利用方式分为两种：（1）用相变材料做成储能器件。
（2）相变材料与其他基本材料复合，制成相变储能复合材料。
二、相变材料的蓄热机理相变材料具有在一定温度范围内改变其物理状态的能力。
以固－液相变为例，在加热到熔化温度时，就产生从固态到液态的相变，熔化的过程中，相变材料吸收并储存大量的潜热；当相变材料冷却时，储存的热量在一定的温度范围内要散发到环境中去，进行从液态到固态的逆相变。
在这两种相变过程中，所储存或释放的能量称为相变潜热。
物理状态发生变化时，材料自身的温度在相变完成前几乎维持不变，形成一个宽的温度平台，虽然温度不变，但吸收或释放的潜热却相当大。
三、可用于建筑节能的相变储热材料的研究进展依据相变前后的物态，可以将相变材料分成固－液类相变材料、固－固类相变材料、固－气类相变材料及液－液类相变材料等几种。
其中固－气类相变材料及液－气类相变材料在相变过程中有大量气体存在，材料体积变化较大，在建筑节能领域难以应用。
因此，固－固类和固－液类相变材料是在建筑节能中主要研究和应用的两类相变材料。
1、固－固相变材料固－固相变材料在发生相变前后，固体的晶格结构改变而放热吸热。
因此，这种相变材料在相变过程中无液体产生，相变前后体积变化小，且无毒、无腐蚀，对容器的材料和制作技术要求不高，其相变潜热与固－液相变材料处于同一数量级，且过冷度小，使用寿命长，是一类有应用前景的蓄热材料。
多元醇类相变材料以及层状钙钛矿类相变材料是能够用于建筑节能领域的两类固－固相变材料。
还可以将多元醇类相变材料中的两种或三种按不同比例混合，形成“共融合金”，以调节相变温度合相变潜热。
目前，关于固－固相变材料的研究和工作还刚刚开始，它们的分子结晶态及能量的转化过程机理还有待进一步探明，其热性能、机械性能、化学稳定性液有待进一步提高。
但是，由于相变过程独有的优点，其在建筑节能领域将是很有应用前途的一类相变材料。
2、固－液相变材料固－液相变材料包括无机材料和有机材料两大类。
无机固－液相变材料包括结晶水合盐、熔融盐、金属合金等。
其中，结晶水合盐是中低温相变材料中最重要的一类，可以提供相变温度从几摄氏度到一百多摄氏度的材料供选择。
用于供暖、空调系统的结晶水酸盐、磷酸盐、醋酸盐等盐类水合物。
结晶水合盐类材料的优点是价格便宜，相变潜热大，体积储热密度大，导热系数比有机相变材料大。
但是这一类材料存在的最大问题是过冷度大、易析出分离而不能长期使用。
有机固－液相变材料包括某些高级脂肪烃类、脂肪酸类或其酯类、盐类化合物以及某些醇类、芳香烃类化合物。
其中，石蜡是较受关注的一类有机固－液相变材料。
这类材料常用熔点-12～75.9℃，熔化热150～250Kj/kg,且价格较低，是一种比较理想的相变材料。
有机类材料一般不会出现过冷和相分离现象，相变潜热与水合盐类材料相当，性能稳定，腐蚀性小或无腐蚀性。
影响有机类相变材料使用的一个问题是其导热系数较小。
为了增强有机相变材料的导热能力，通常采取向相变材料中添加金属粉末、金属网、石墨粉，或者在相变材料的封装壁面增加肋片等措施。
另外，有机固－液相变材料还有易挥发燃烧、易氧化而老化的特点，所以对这一类材料的使用要加以选择，以确保使用的安全性。
3、形状稳定的固－液相变材料这一类相变材料仍然采用固－液相变形式。
但是与一般的固－液相变材料不同的是，在相变蓄热时，这一类相变材料的外形一直保持固定形状而没有流动性。
其主要成分是工作物质和载体基质。
工作物质是固－液相变材料，以有机类固－液相变材料居多；载体基质是一类相变温度较高、在工作物质的相变温度范围内保持固体形状、物化性能稳定、有一定机械性能的物质，目前主要采用一些交联高分子树脂类物质。
工作物质和载体基质通过熔融下共混或封装的方法结合在一起。
与一般的固－液相变材料相比，形状稳定的固－液相变材料主要优点是无须容器封装。
但是此种相变材料的工作物质与载体基质结合在一起后，储热能力下降，储热密度降低；且在长期使用过程中，存在着工作物质与载体基质的相分离现象，载体基质机械性能的下降也容易导致工作物质的泄露。
此外，这种相变材料的制造成本也较高。
因此，这一种相变材料目前仍处于实验室研究阶段，但是有着一定的应用前景。
四、相变材料与建筑材料的复合工艺相变材料与建材基体的结合工艺，目前主要有以下几种方法：（1）将PCM密封在合适的容器内，后置入建筑材料中。
（2）通过浸泡将PCM渗入多孔的建材基体(如石膏墙板、水泥混凝土试块等)。
（3）将PCM直接与建筑材料混合。
（4）将有机PCM乳化后添加到建筑材料中。
通过直接浸泡法所制备的相变储能材料，虽然储能密度有较大的提高，但是相变材料与基本材料的相容性问题始终难以有效解决，可能会使相变储能混凝土发生严重的开裂。
目前研究的具体实施方法主要有：（1）共混而成，即利用二者的相容行，熔融后混合在一起而制成的成分均匀的蓄能材料（2）采用封装技术，即把载体基质做成微胶囊、多孔泡沫塑料或三维网状结构，再把相变材料灌注于其中，这样微观上仍是发生固－液相变，进行储能控温。
但从蓄能材料的整个宏观特性上来看仍然保持其固体形状。
这类蓄能材料的优点是无需容器盛装，可以直接加工乘兴，不会发生过冷现象，使用安全方便。
但是也存在着一些缺点：一是以共混形式制成的蓄能材料，难以克服低熔点相变材料在熔融后通过扩散迁移作用，与载体基质间出现分离的难题；二是相变材料加入一定的载体后，导致整个材料储热能力的下降，材料的能量密度较小；三是载体中掺入相变材料后又导致材料机械性能的下降，整个材料的硬度、强度、柔韧性等性能都收到很大的损失，以至于寿命的缩短、易老化而使工作物质泄漏、污染环境。
因此，到目前为止相变材料合载体相互之间还存在着难以克服的矛盾。
五、相变材料的选择用于建筑节能的理想相变材料，应满足以下要求：（1）熔化潜热高，使其在相变中能贮藏或放出较多的热量；（2）相变过程可逆性好、膨胀收缩性小、过冷或过热现象少；（3）有合适的相变温度，能满足需要控制的特定温度；（4）导热系数大，密度大，比热容大；（5）相变材料无毒性，无腐蚀性；（6）成本低，制造方便。
此外，相变材料还需与建筑材料相容，可被吸收。
实际上，能够满足上述各项条件的理想相变材料几乎是没有的。
在实际应用中，主要是主要考虑有合适的相变温度和有较大相变潜热的相变材料，而后再考虑各种影响研究和应用的综合因素。
选择合适的相变材料，再采取适当的措施克服材料的缺点。
传统的相变蓄热材料，如部分水合盐，虽易于获取、成本较低且蓄热密度打，但缺点是易于过冷和析晶，即经历一定次数的相变过程后，不能再预定温度下发生相变，且在相变过程中出现分层现象，导致相变潜热降低，因此，不适于在工程中大范围使用。
固－固类相变材料在受热或冷却时通过晶体有序－无序结构之间的转变而可逆地吸热、放热，主要包括交联高密度聚乙烯和多元醇。
多元醇地固－固转变较大，一般在100kJ/kg 以上，如季戊四醇地固－固转变热为209.45kJ/kg。
但是由于多元醇易于升华，虽然所发生的是固－固转变，但是它作为相变蓄热材料使用时，仍然需要容器，而且是密封的压力容器。
目前，国内外应用较广泛的相变材料为固－液类有机相变材料。
六、相变储能建筑材料存在的问题就目前来说，现存的问题主要在相变储能建筑材料耐久性以及经济性方面。
耐久性主要体现在三个方面：（1）相变材料在循环过程中热物理性质的退化问题。
（2）相变材料易从基体的泄漏问题，表现为在材料表面结霜。
（3）相变材料对基体材料的作用问题。
相变材料相变过程中产生的应力使得集体材料容易破坏。
经济性主要体现在：经济性问题也是制约其广泛应用于建筑节能领域的障碍，表现为各种相变材料及相变储能符合材料价格较高，导致单位热能储存费用的上升，必将失去与其他储热法或普通建材竞争的优势。
相变复合材料的发展是进一步筛选符合环保的低价的有机相变材料，如可再生的脂肪酸及其衍生物。
对这类相变材料的深入研究，可以进一步提升相变储能建筑材料的生态意义。