Was ist PCM (Phase Change Material)? Grundlagen, Arten und Vorteile für die Wärmeableitung in elektronischen Geräten

Sie sind möglicherweise nicht sehr vertraut mit PCM. Dieser Artikel führt Sie durch die Grundlagen von Phasenwechselmaterialien. PCM steht für „Phase Change Material“ (Phasenwechselmaterial). Es nimmt während eines Phasenübergangs eine große Menge latenter Wärme auf oder gibt sie ab, um Heiz- oder Kühlwirkungen zu erzielen. Die meisten PCM wechseln zwischen festem und flüssigem Zustand. Unter besonderen Bedingungen können einige auch von einer kristallinen Form in eine andere kristalline Form mit höheren oder niedrigeren Energielevels übergehen.</p>

Die latente Schmelzwärme, die bei einem Phasenwechselmaterial beim Übergang in einen anderen physikalischen Zustand verbraucht wird, ist weitaus größer als seine sensible Wärme. Ein bekanntes Beispiel aus dem Alltag sind Eis und Wasser, die als typisches und wirksames Phasenwechselmaterial dienen. Die Wärmemenge, die benötigt wird, um Eis in Wasser zu schmelzen, ist deutlich höher als die Wärme, die erforderlich ist, um die Temperatur derselben Masse Wasser um 1 °C zu erhöhen.

Phasenwechselmaterialien lassen sich in zwei Hauptkategorien einteilen: organische PCM und anorganische PCM. Organische PCM sind der Typ, der weithin für Anwendungen zur Wärmeableitung eingesetzt wird. Im Vergleich zu anorganischen PCM (wie hydratisierten Salzen) bieten organische PCM mehrere Vorteile. Sie zeigen beim Erstarren keinen deutlichen Unterkühlungseffekt und schmelzen bei Erwärmung gleichmäßig. Diese Materialien zeichnen sich durch Selbstnukleationseigenschaften, hervorragende Verträglichkeit mit gängigen Konstruktionswerkstoffen, stabile chemische Eigenschaften bei Raumtemperatur sowie eine gute Sicherheitsleistung aus. Sie verursachen bei der Anwendung keine Schäden oder Korrosion empfindlicher elektronischer Komponenten.

⚠️ Warnung: Vermeiden Sie bei der Handhabung den direkten Hautkontakt. Stellen Sie bei der Lagerung Brandschutzmaßnahmen sicher.