膨脹石墨/石蠟復(fù)合相變材料的導(dǎo)電及發(fā)熱特性

周濤濤，熊志波，吳志根，李尚

（1 上海理工大學(xué)能源與動(dòng)力工程學(xué)院，上海 200093；2 同濟(jì)大學(xué)環(huán)境與科學(xué)工程學(xué)院，上海 200092；3 上海污染控制與生態(tài)安全研究院，上海 200092）

近年來，隨著人們環(huán)境保護(hù)和低碳出行意識(shí)的提高，以電動(dòng)汽車為代表的新能源汽車得到蓬勃發(fā)展。電池作為電動(dòng)汽車的核心部件之一，其性能深受溫度的影響。溫度過高會(huì)降低電池安全性和使用壽命，而溫度過低會(huì)縮短電池的容量和放電時(shí)間，甚至?xí)?dǎo)致電池?zé)o法放電。因此，穩(wěn)定動(dòng)力電池溫度對(duì)維持動(dòng)力電池性能尤為重要。

基于相變蓄熱材料的電池?zé)峁芾砑夹g(shù)，可利用相變材料相變過程中吸收或釋放大量熱量的特點(diǎn)，將其用于電池的冷卻和加熱。與相同溫度下的空氣加熱相比，相變材料加熱電池時(shí)間大幅縮短。但純相變材料傳熱性能差，在電池高功率、長期運(yùn)行期間無法穩(wěn)定控制電池溫度。因此，通過添加高導(dǎo)熱材料而制成的復(fù)合相變材料具有優(yōu)異的傳熱性能，得到了研究人員的廣泛關(guān)注。

膨脹石墨（expanded graphite，EG）具有優(yōu)異的多孔結(jié)構(gòu)、高導(dǎo)熱性、高吸附性和低成本等優(yōu)點(diǎn)，是一種理想的導(dǎo)熱添加材料。胡小冬等研究表明膨脹石墨質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%的膨脹石墨/石蠟復(fù)合相變材料具有良好的形狀穩(wěn)定性，其熱導(dǎo)率是純石蠟的34.5 倍。姜貴文等對(duì)膨脹石墨/石蠟的熱管理性能進(jìn)行分析，結(jié)果表明添加膨脹石墨可進(jìn)一步降低電池表面的升溫速率，當(dāng)膨脹石墨質(zhì)量分?jǐn)?shù)為12%時(shí)，該升溫速率幾乎為零。劉臣臻等的研究結(jié)果表明，對(duì)于單體電池和電池模塊散熱，膨脹石墨/石蠟冷卻電池的最大溫度和最小溫差均小于空氣冷卻的溫度。

盡管膨脹石墨/石蠟復(fù)合相變材料可以在融化相變過程中吸收電池散發(fā)的熱量，在凝固過程中對(duì)電池加熱，從而維持電池系統(tǒng)的溫度穩(wěn)定。但是，汽車長時(shí)間在寒冷天氣下，復(fù)合相變材料溫度與電池溫度基本一致，僅靠復(fù)合相變材料吸收電池散發(fā)的熱量無法達(dá)到預(yù)熱電池的效果。Zhong 等在電池外側(cè)纏繞電阻絲來提供熱量，8.8W 功率加熱473s 后電池中心溫度從-25℃上升到10℃。He 等在電池模塊頂部和底部放置兩塊電熱板來提供熱量，通過外部電源提供電能和溫度控制器保持溫度恒定。除電池預(yù)熱領(lǐng)域外，復(fù)合相變材料在電熱儲(chǔ)能、抗寒保暖方面也有較大的應(yīng)用潛力。張葉龍等設(shè)計(jì)了一套基于相變材料的電熱儲(chǔ)能系統(tǒng)，通過8h 間斷性的6MW 功率電加熱儲(chǔ)能，可滿足3.2萬平方米24h 的供暖需求。Wu 等將復(fù)合相變材料添加到衣服中，使用電池給相變材料供熱來減緩低溫環(huán)境下溫度的下降。

膨脹石墨不僅是優(yōu)良的導(dǎo)熱填充材料，還是良好的導(dǎo)電填充物，由此構(gòu)筑的復(fù)合相變材料可直接對(duì)電池快速供應(yīng)熱量，降低額外加熱器的成本。Li等采用真空浸漬法制備了具有較高導(dǎo)熱和導(dǎo)電的膨脹石墨/正二十烷復(fù)合相變材料，膨脹石墨質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%時(shí)，復(fù)合相變材料的熱導(dǎo)率是正二十烷的14.4 倍，1.9V 電壓驅(qū)動(dòng)下產(chǎn)生的熱能就足以使相變材料熔化，實(shí)現(xiàn)了電熱轉(zhuǎn)化和相變蓄熱。Tabassum 等采用溶液法制備了膨脹石墨/硬脂酸甲酯復(fù)合相變材料，施加1.4V 電壓400s 后硬脂酸甲酯完全熔化。

在上述研究和實(shí)際應(yīng)用中，電熱蓄熱一般采用電阻元件通電發(fā)熱方式加熱相變材料，加熱溫度不能過高。對(duì)于電池?zé)峁芾眍I(lǐng)域，復(fù)合相變材料希望有更高的升溫速率和蓄熱性能。膨脹石墨復(fù)合相變材料通電可實(shí)現(xiàn)自發(fā)熱，并直接蓄熱，無需考慮電發(fā)熱元件溫度，在動(dòng)力電池加熱管理領(lǐng)域具有極高的潛在應(yīng)用價(jià)值，但是目前對(duì)于此類研究較少，尤其缺乏其電-熱特性的描述。本文以膨脹石墨/石蠟復(fù)合材料為研究對(duì)象，對(duì)其導(dǎo)電性能進(jìn)行了測試，探討了EG/石蠟直接自發(fā)熱特性，同時(shí)結(jié)合正溫度系數(shù)（PTC）電阻對(duì)EG/石蠟復(fù)合相變材料的發(fā)熱特性進(jìn)行了分析，為復(fù)合相變材料在電池預(yù)熱領(lǐng)域的應(yīng)用提供新的思路。

1 材料和方法

1.1 實(shí)驗(yàn)原料及儀器

實(shí)驗(yàn)原料：切片石蠟，熔點(diǎn)58～60℃，國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司；可膨脹石墨，50 目，膨脹率200mL/g，含碳量大于99%，青島石墨有限公司；正溫度系數(shù)（PTC）電阻，居里溫度80℃，長25mm，寬15mm，上海頤都電子有限公司。

實(shí)驗(yàn)儀器：掃描電子顯微鏡（SEM，Hitachi S3400N），日本日立；電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱（101-00B），佛山市烈動(dòng)電器有限公司；箱式電阻爐（SX2-5-12A），紹興市上虞道墟科析儀器廠；精密定時(shí)電動(dòng)攪拌器（JJ-1），江陰市保利科研器械有限公司；直流電源（eTM-3010），東莞同門科技有限公司；吉時(shí)利數(shù)據(jù)采集儀（Keithley 2700/7708），美國吉時(shí)利儀器公司；電子天平（FA2204B），精度0.1mg，上海精科天美儀器有限公司；不銹鋼電熱板（DB-I），上海梅香儀器有限公司；T 型熱電偶，精度0.2℃。

1.2 復(fù)合相變材料制備

將可膨脹石墨置于110℃恒溫干燥箱中干燥24h，然后置于900℃電阻爐中40s得到膨脹石墨粉。將石蠟切成小塊放入容器中，置于90℃不銹鋼電熱板上加熱至石蠟完全熔化，添加一定量的膨脹石墨，使用電動(dòng)攪拌器攪拌2h后，將其倒入內(nèi)徑60mm的圓柱模具中熱壓制。兩片厚度1mm銅片被壓制到樣品的上、下表面，以保證測試過程接觸良好。

1.3 體積電阻率測試

電阻測試原理及實(shí)驗(yàn)臺(tái)如圖1 所示，樣品上、下兩側(cè)放置銅片作為導(dǎo)電電極，通過施加一定的壓力保證接觸良好，導(dǎo)線串聯(lián)標(biāo)準(zhǔn)電阻后連接恒壓直流電源形成回路，吉時(shí)利數(shù)據(jù)采集儀負(fù)責(zé)測量樣品和標(biāo)準(zhǔn)電阻的電壓。樣品的體積電阻率用式(1)計(jì)算。

圖1 電阻測試原理及實(shí)驗(yàn)臺(tái)示意圖

式中，為體積電阻率，Ω·m；為樣品橫截面積，m；為樣品厚度，m；為樣品兩端電壓，V；為標(biāo)準(zhǔn)電阻兩端電壓，V；為標(biāo)準(zhǔn)電阻阻值。為保證測試電阻的準(zhǔn)確性，每次測試三次，取平均值。

1.4 自發(fā)熱及電熱循環(huán)測試

對(duì)樣品上、下側(cè)銅片電極直接施加電壓，并記錄電壓數(shù)據(jù)。如圖2所示，將三根T型熱電偶放入樣品中，以測試加熱、冷卻過程中EG/石蠟復(fù)合相變材料內(nèi)部溫度變化，其中一根T型熱電偶放置于中心位置，其他兩根距離中心位置上、下各5mm處放置。通電加熱、斷電冷卻二十次，加熱期間保持直流電源的輸出電壓不變。

圖2 EG/石蠟復(fù)合相變材料實(shí)物圖

1.5 PTC電阻-EG/石蠟復(fù)合相變材料發(fā)熱測試

為了防止復(fù)合相變材料通電加熱過程中溫度過高，實(shí)驗(yàn)引入具有溫度調(diào)控功能的PTC電阻（也稱正溫度系數(shù)熱敏電阻）。其工作原理是：通電后PTC電阻迅速升溫，溫度達(dá)到居里溫度后，其電阻呈現(xiàn)出階躍式變化，功率減小至維持PTC電阻溫度恒定。EG/石蠟復(fù)合相變材料上、下兩面對(duì)稱放置4 塊PTC 電阻組成蓄熱單元，如圖3 所示，復(fù)合相變材料可以作為導(dǎo)體直接接觸PTC電阻，PTC電阻不需要外接導(dǎo)線。開啟恒壓電源后，記錄樣品電壓數(shù)據(jù)，溫度測試方法與1.4節(jié)相同。

圖3 PTC電阻布置示意圖

2 結(jié)果與討論

2.1 EG/石蠟復(fù)合相變材料的熱物性及微觀形貌

根據(jù)本文作者課題組已有的研究成果，表1 和圖4 分別為EG/石蠟復(fù)合相變材料物性參數(shù)及微觀形貌圖。由圖3 的測定可知，EG 質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%時(shí)，EG分散在石蠟之間，彼此間距較大，此時(shí)電子傳輸主要依靠隧道電流。EG質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4%時(shí)，EG大部分被石蠟覆蓋，僅部分片狀結(jié)構(gòu)可見，部分EG之間出現(xiàn)連接，電子在EG顆粒之間傳輸，復(fù)合相變材料變?yōu)閷?dǎo)體。隨著EG 含量增加，EG之間的連接越好，復(fù)合相變材料的電導(dǎo)率也就越高。當(dāng)EG 質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%時(shí)，可明顯觀察到EG的多層孔隙結(jié)構(gòu)，這表明石蠟并沒有填充滿EG 的孔隙，EG之間相互連接，構(gòu)建成完整的導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)。

圖4 不同EG質(zhì)量分?jǐn)?shù)的EG/石蠟復(fù)合相變材料SEM圖

表1 EG/石蠟復(fù)合相變材料物性參數(shù)表

2.2 電阻測試穩(wěn)定性分析

由于受到直流電源穩(wěn)定性、復(fù)合相變材料自發(fā)熱等眾多因素的影響，電阻測試初期難以達(dá)到平衡穩(wěn)定狀態(tài)，需要測試不同電壓下電阻的穩(wěn)定性，以保證測試結(jié)果的可靠性。圖5是EG質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4%的EG/石蠟復(fù)合相變材料體積電阻率隨時(shí)間的變化曲線，當(dāng)電壓不變時(shí)，測試初期復(fù)合相變材料體積電阻率變化較大，隨著時(shí)間的增加，其體積電阻率逐漸減小，直至最后保持平穩(wěn)。施加電壓為1V、2V、3V、4V時(shí)，前120s內(nèi)復(fù)合相變材料體積電阻率的變化率分別為0.4%、5.3%、5.7%、3.5%；在900s內(nèi)其體積電阻率的變化率分別為1.5%、10.6%、10.3%、4.3%?？梢?，1V電壓下樣品體積電阻率的變化率較小，但大于1V電壓時(shí)，樣品前兩分鐘內(nèi)復(fù)合相變材料體積電阻率的變化率占到了總變化率的一半以上。

圖5 EG/石蠟復(fù)合相變材料體積電阻率隨時(shí)間變化曲線

由此可見，EG/石蠟復(fù)合相變材料的電阻變化主要集中于加壓開始階段，為保證實(shí)驗(yàn)測試偏差在合理范圍內(nèi)，并避免測試時(shí)間過長導(dǎo)致的復(fù)合相變材料自發(fā)熱升溫對(duì)電阻測試產(chǎn)生的干擾，選取每組200～300s 之間的電阻測試平均值作為該工況下的電阻。

2.3 電壓對(duì)體積電阻率影響

由于溫度會(huì)影響EG/石蠟復(fù)合相變材料的電阻，而施加電壓會(huì)促使復(fù)合相變材料出現(xiàn)自發(fā)熱現(xiàn)象，因此必須采用較小電壓，降低發(fā)熱功率，減小溫升對(duì)電阻測試的影響?；诖?，本文選擇電阻較高的復(fù)合相變材料（EG 質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4%、5%和8%）及低電壓（4V）下的電阻測試，其發(fā)熱功率分別為0.46W、1.77W 和6.43W，測試時(shí)間內(nèi)樣品溫升低于1℃，其影響可以忽略。

圖6(a)為不同電壓下EG/石蠟復(fù)合相變材料體積電阻率變化曲線，當(dāng)EG 含量不變時(shí)，隨著電壓的增加，復(fù)合相變材料體積電阻率不斷降低。0.5V電壓時(shí)，EG質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4%、5%、8%的復(fù)合相變材料體積電阻率分別為8.41Ω·m、5.69Ω·m、4.36Ω·m；4.0V 電壓時(shí)，該數(shù)值分別為4.04Ω·m、1.05Ω·m、0.29Ω·m。復(fù)合材料的導(dǎo)電過程中，導(dǎo)電填料-絕緣基體之間的界面處所形成的勢壘影響載流子的輸運(yùn)和轉(zhuǎn)換。在電場作用下，沿電場方向束縛離子的勢壘發(fā)生傾斜，帶電粒子遷移所需的勢壘下降。圖6(b)為EG/石蠟復(fù)合相變材料體積電阻率比值隨電壓變化曲線，其中均以各自0.5V 電壓下的電阻作為參考值。由圖可知，EG 含量會(huì)影響電壓對(duì)復(fù)合相變材料體積電阻率的作用，當(dāng)EG質(zhì)量分?jǐn)?shù)為8%時(shí)，復(fù)合相變材料體積電阻率變化率最大，5%、4%依次次之。4.0V 電壓時(shí)，EG 質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4%、5%、8%的復(fù)合相變材料體積電阻率分別是0.5V電壓時(shí)的48.1%、18.5%、6.8%。

圖6 電壓對(duì)復(fù)合相變材料體積電阻率的影響

2.4 EG含量對(duì)體積電阻率影響

EG/石蠟復(fù)合相變材料體積電阻率與EG含量的關(guān)系如圖7所示，當(dāng)測試電壓保持不變時(shí)，提高EG含量可有效降低復(fù)合相變材料體積電阻率。顯然，在EG 含量較低區(qū)間時(shí)復(fù)合相變材料體積電阻率變化較大，隨著EG 含量的增加，其體積電阻率變化逐漸平緩。電壓為0.5V時(shí)，EG質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4%、5%的復(fù)合相變材料體積電阻率分別為8.41Ω·m、5.69Ω·m，EG質(zhì)量分?jǐn)?shù)提高1%導(dǎo)致復(fù)合相變材料體積電阻率減小了2.72Ω·m；EG質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%、20%的復(fù)合相變材料體積電阻率分別為2.64Ω·m、1.87Ω·m，EG 質(zhì)量分?jǐn)?shù)提高5%電導(dǎo)率只減小了0.77Ω·m。膨脹石墨含量大于滲流閾值所需時(shí)，膨脹石墨之間開始直接形成接觸網(wǎng)絡(luò)，繼續(xù)增加膨脹石墨含量只是提高復(fù)合相變材料電荷轉(zhuǎn)移路徑，從而導(dǎo)致電阻降低緩慢。電壓為1.0V時(shí)，復(fù)合相變材料體積電阻率下降的趨勢與0.5V 電壓的基本一致。EG 質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4%、5%、8%、10%、15%和20%的EG/石蠟復(fù)合相變材料，其體積電阻率分別下降了11.1%、15.0%、41.5%、52.6%、59.8%和66.7%。

圖7 EG含量對(duì)EG/石蠟復(fù)合相變材料體積電阻率的影響

2.5 EG/石蠟復(fù)合相變材料通電發(fā)熱特性

含膨脹石墨的復(fù)合相變材料通電后，石墨顆粒中移動(dòng)的電子與其他分子或基團(tuán)發(fā)生碰撞產(chǎn)生焦耳熱，隨后熱量被相變材料吸收以顯熱和潛熱的形式儲(chǔ)存。膨脹石墨含量較低時(shí)，石蠟固-液相變后容易泄漏，基于課題組研究經(jīng)驗(yàn)，本文采用EG 質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%的復(fù)合相變材料作為對(duì)象進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究。

圖8(a)是施加電壓為3.2V下的復(fù)合相變材料自發(fā)熱曲線，由圖可知，升溫曲線在40～43℃區(qū)間略微平緩，這是由于石蠟在此時(shí)發(fā)生固-固相變；在55～60℃區(qū)間溫升也明顯減緩，這是由于石蠟在該區(qū)域發(fā)生固-液相變。由此可見，電能可以在復(fù)合相變材料中直接轉(zhuǎn)化為熱能，并在其內(nèi)部作為潛熱儲(chǔ)存。

圖8 20%EG/石蠟復(fù)合相變材料直接自發(fā)熱性能

圖8(b)為電熱過程中上/中/下位置的溫差曲線，從圖中可以看出，當(dāng)石蠟開始相變時(shí)，溫差逐漸增加，石蠟完全熔化后，熱電偶的溫差達(dá)到最大為0.7℃。究其原因，可能是石蠟與膨脹石墨局部含量存在差異，導(dǎo)致局部發(fā)熱功率不同，從而升溫速率不同。當(dāng)石蠟發(fā)生相變時(shí)，局部溫差更為明顯。

圖8(c)為電熱-冷卻循環(huán)多次后復(fù)合相變材料電阻隨溫度變化曲線，由圖可知，復(fù)合相變材料電阻隨著溫度變化平緩變化，固相電阻大于液相電阻。該結(jié)果與Ji等的石墨泡沫/石蠟復(fù)合相變材料的電阻研究結(jié)果一致，是復(fù)合相變材料電阻的溫度依賴特性造成的。另外，第2次電熱循環(huán)時(shí)，55℃附近的電阻峰值向左側(cè)偏移，這可能是熱電偶表面被滲出的石蠟覆蓋導(dǎo)致溫度測量偏小。

不僅如此，循環(huán)次數(shù)對(duì)復(fù)合相變材料的電阻也有明顯的影響，第2次電熱循環(huán)過程中的電阻與第1次電熱循環(huán)的電阻相比有明顯的下降，之后的第10次循環(huán)、第20次循環(huán)電阻下降的幅度有所減緩。圖9 顯示的是EG 質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%的復(fù)合相變材料循環(huán)前后的SEM 微觀結(jié)構(gòu)圖。石蠟在冷熱循環(huán)過程中發(fā)生熱脹冷縮，對(duì)EG 孔隙反復(fù)造成破壞，石蠟從孔隙中溢出，增加石墨顆粒的分散性，使得膨脹石墨之間的接觸更加緊密，促進(jìn)了其體積電阻不斷降低。該現(xiàn)象表明EG/石蠟復(fù)合相變材料在電熱循環(huán)過程中導(dǎo)電性能不僅不會(huì)削弱，而且會(huì)得到進(jìn)一步提升。不僅如此，電熱循環(huán)對(duì)其他物性的影響是否具有類似效應(yīng)，也需要進(jìn)一步研究。

圖9 EG質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%的復(fù)合相變材料SEM圖[20]

2.6 PTC電阻-EG/石蠟復(fù)合相變材料發(fā)熱特性

對(duì)PTC 電阻-EG/石蠟復(fù)合相變蓄熱單元施加電壓時(shí)，PTC 電阻和復(fù)合相變材料都將產(chǎn)生熱量，然后通過熱傳導(dǎo)方式將熱量儲(chǔ)存到復(fù)合相變材料中。圖10(a)是EG 質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%的EG/石蠟復(fù)合相變材料的升溫曲線，由圖可知，與圖8(a)一樣，升溫曲線在40～43℃區(qū)間略微平緩，由于石蠟在該階段發(fā)生固-固相變，維持時(shí)間較短；在55～60℃區(qū)間溫升明顯減緩，石蠟此時(shí)發(fā)生固-液相變。

圖10 PTC電阻-EG/石蠟復(fù)合相變材料發(fā)熱性能

但電壓為8V 時(shí)，復(fù)合相變材料在長達(dá)178.7min 的加熱時(shí)間中，溫度只達(dá)到了58.1℃，并未相變完全。這是由于復(fù)合相變材料在該溫度下的散熱功率與加熱功率幾乎一致，復(fù)合相變材料內(nèi)部溫度不再上升。通過提高電壓提高發(fā)熱功率，復(fù)合相變材料溫度能夠繼續(xù)提升，同時(shí)復(fù)合相變材料的充熱速度也得到提高，例如電壓為10V、12V、14V、16V 時(shí)，復(fù)合相變材料中心溫度達(dá)到65℃所需的時(shí)間分別為112.3min、47.8min、34.2min、26.0min。

不同電壓下加熱功率隨復(fù)合相變材料溫度的變化曲線如圖10(b)所示，由圖可知，加熱功率隨著復(fù)合相變材料溫度升高而降低。這是由于PTC電阻阻值隨溫度升高不斷增大，電流降低，發(fā)熱功率減小，從而可避免蓄熱單元溫度過高。當(dāng)電壓為8V、10V 時(shí)，復(fù)合相變材料分別在58.1℃、65.0℃附近達(dá)到散熱平衡，此時(shí)對(duì)應(yīng)的加熱功率分別為4.3W、4.7W；當(dāng)電壓為12V、14V、16V 時(shí)，復(fù)合相變材料溫度達(dá)到65℃時(shí)對(duì)應(yīng)的加熱功率分別為6.5W、7.9W、9.3W，并且尚未達(dá)到加熱與散熱平衡。

PTC電阻-EG/石蠟復(fù)合相變蓄熱單元發(fā)熱過程中主要測試數(shù)據(jù)如表2所示，復(fù)合相變蓄熱單元發(fā)熱量由PTC電阻發(fā)熱量和復(fù)合相變材料自發(fā)熱量兩部分構(gòu)成，其中PTC電阻發(fā)熱量占主要部分。當(dāng)加熱電壓為8V、10V、12V、14V 和16V 時(shí)，復(fù)合相變材料發(fā)熱量分別占總發(fā)熱量的12.5%、9.4%、7.6%、6.6%和5.7%?？梢姡琍TC 熱敏電阻作為主要熱源與復(fù)合相變材料組成發(fā)熱-蓄熱單元，既利用了復(fù)合相變材料高導(dǎo)電、導(dǎo)熱特性，又在一定程度上改善了復(fù)合相變材料電阻過小、發(fā)熱功率過低的問題，同時(shí)提高了安全性能，應(yīng)用潛力較大。

表2 電熱轉(zhuǎn)化主要參數(shù)表

3 結(jié)論

（1）EG/石蠟復(fù)合相變材料體積電阻率隨著EG含量的增加而降低，在EG 含量低時(shí)體積電阻率變化率較大，隨著EG 含量增加，電阻率變化逐漸減小。

（2）復(fù)合相變材料體積電阻率與施加電壓有關(guān)，電壓越大體積電阻率越小，且EG 含量越高，電壓對(duì)復(fù)合相變材料的體積電阻率的影響越明顯，當(dāng)電壓為4.0V時(shí)，EG質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4%、5%、8%的復(fù)合相變材料體積電阻率分別是0.5V 電壓時(shí)的

48.1%、18.5%、6.8%。

（3）復(fù)合相變材料可以通過直接負(fù)載電壓實(shí)現(xiàn)電熱快速轉(zhuǎn)化和蓄熱，電熱過程中復(fù)合相變材料電阻隨著溫度發(fā)生變化，固相電阻大于液相電阻，電熱循環(huán)次數(shù)越多，復(fù)合相變材料電阻越小。

（4）PTC 電阻與復(fù)合相變材料組成的蓄熱單元，電熱轉(zhuǎn)化-蓄熱過程中PTC 電阻發(fā)熱為主而復(fù)合相變材料的自發(fā)熱為輔，該設(shè)計(jì)既可以靈活調(diào)控加熱功率和控制溫度，又解決了高導(dǎo)熱復(fù)合相變材料發(fā)熱功率較小的缺陷，安全性能極高。