技术特征：
1.一种压卡材料的可控固态相变储热和放热方法，其特征在于：该方法包括如下步骤：步骤一，对压卡材料样品进行升温，使其处于高温塑晶相状态；步骤二，对处于高温塑晶相的压卡材料进行快速冷却获得玻璃晶体相的压卡材料，在玻璃晶体相状态下实现压卡材料内的长时间的热能存储；步骤三，当需要放热时，以施加压力为驱动方式，控制热量的释放，实现热能的可控地存储、转移与利用。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤二中，进行快速冷却获得玻璃晶体相的方式包括以≥2k/min的降温速率进行冷却或者将高温塑晶相的样品用冰水或者液氮进行瞬间冷却。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤三中，施加压力的方式包括施加等静压或者针刺加压。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的压卡材料为具有玻璃晶体相的压卡材料。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：所述压卡材料为2-氨基-2-甲基-1，3-丙二醇(ch3)c(ch2)(ch2oh)2(amp)、间碳硼烷c2b
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、1-氰基金刚烷c
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n(can)、金刚烷酮c
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o(aon)、五氯硝基苯c6c
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no2(pcnb)中的一种或多种。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：当压卡材料为2-氨基-2-甲基-1，3-丙二醇(amp)时，其在355k发生相变，吸收热量转变为高温塑晶相状态，对应的焓变值为215j g-1
，熵变值为606j kg-1 k-1
。7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：对于高温塑晶相状态下的2-氨基-2-甲基-1，3-丙二醇(amp)快速降温至273k的低温状态时，获得玻璃晶体相状态。8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：对于所获得的玻璃晶体相状态的2-氨基-2-甲基-1，3-丙二醇(amp)保存在273k，或升温至小于等于室温的温度状态下，能够长时间地将热量存储在2-氨基-2-甲基-1，3-丙二醇(amp)内，不会自发相变放热。9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于：对273k温度下保温状态的2-氨基-2-甲基-1，3-丙二醇(amp)施加压力，会出现明显的放热峰，对应的焓变值为133j g-1
，熵变值为487j kg-1 k-1
。10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于：施加的压力值大于等于67bar。11.一种包含压卡材料的储热换热装置，其特征在于：该装置包括对压卡材料进行升温的升温单元，使得压卡材料处于高温塑晶相；快速冷却单元，用于对处于高温塑晶相的压卡材料进行快速冷却以获得玻璃晶体相的压卡材料；施压单元，当需要放热时，施压单元对压卡材料施加等静压来控制热量的释放，实现热能的可控地存储、转移与利用。12.根据权利要求11所述的储热换热装置，其特征在于：压卡材料为塑晶材料中的2-氨基-2-甲基-1，3-丙二醇(ch3)c(ch2)(ch2oh)2(amp)、间碳硼烷c2b
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，1-氰基金刚烷c
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n(can)、金刚烷酮c
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o(aon)、五氯硝基苯c6c
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no2(pcnb)中的一种或多种。13.一种热电厂中废热循环利用的方法，其特征在于：利用权利要求1所述的压卡材料吸收包括电厂冷却塔的管路、锅炉排污部件、除氧器排气部件在内的设备的热量，使材料发生相变得到高温塑晶相状态，再将材料由高温塑晶相转变为玻璃晶体相，通过维持材料的玻璃晶体相的状态，实现低温下热量的贮存，最终通过施加压力实现热量的释放利用。
14.一种储存太阳能的方法，其特征在于：利用权利要求1所述的压卡材料吸收太阳能集热器产生的热量，使材料发生相变得到高温塑晶相状态，再将材料由高温塑晶相转变为玻璃晶体相，通过维持材料的玻璃晶体相的状态，实现低温下热量的贮存，最终通过施加压力实现热量的释放利用。15.一种数据中心机房废热循环利用的方法，其特征在于：利用权利要求1所述的压卡材料吸收数据中心产生的热量，使材料发生相变得到高温塑晶相状态，再将材料由高温塑晶相转变为玻璃晶体相，通过维持材料的玻璃晶体相的状态，实现低温下热量的贮存，最终通过施加压力实现热量的释放利用。
技术总结
本发明公开了一种基于玻璃晶体且主动可控的压卡材料固态相变储热和放热方法、装置及应用，属于固态相变储能技术领域。玻璃晶体相为高温塑晶相向有序晶体相转变过程中所形成的一种中间亚稳态，可通过对压卡材料的高温塑晶无序态进行快速冷却处理获得。快速冷却使材料的高温无序状态被过冷冻结，从而避免了通常在低温下发生的完全取向有序。对其施加微小压力，可实现由玻璃晶体相到有序晶体相的转变，从而实现热量的释放。该玻璃晶体相具有较好的热稳定性，藉此实现热能的长时储存、长距输送和可控释放。和可控释放。
技术研发人员：李昺 张琨 张志东
受保护的技术使用者：中国科学院金属研究所
技术研发日：2022.01.13
技术公布日：2022/4/15