用于热能存储和管理设备的相变材料 (PCM) 通常具有低导热性 ，这是其适用性的限制。广泛传播的一类 PCM 是潜热 PCM，其中通过熔化/凝固转变存储/释放热能。复合 PCM 是另一类 PCM，部分与潜热 PCM (LH-PCM) 重叠，后者定义为由两相组成的复合材料：活性相，保证良好的潜热储能性能，以及被动相，必须避免在整个工作温度范围内发生相变。在下面的论文中，重点将放在 C-PCM 上，其中主动相是 LH-PCM，被动相主要具有导热性增强作用。高热导率钝化相的选择、合适的数量和分布可以克服 PCM 的上述关键特征，这是生产 C-PCM 的最普遍原因。此外，在某些情况下，其他结构或功能特性需要与 C-PCMs 相关联。这些 C-PCM 的例子包括将石墨烯或石墨添加到聚合物 PCM ，PCM 浸渍到多孔高熔点材料，微封装，金属由不混溶相制成的合金可以在基于 PCM 的组件中采用。考虑到高长度尺度的 C-PCM，这可以从亚微米到微米到数百微米到毫米尺寸（如图1）。多孔材料的特点是将活性相插入孔中（例如图1公元前）。由于相的排列相对规则，它们通常可以被认为是在某些孔径的长度尺度上的均质材料，具有特定的热物理特性。此外，复合材料和复合结构在毫米或更大的长度尺度上没有明显的区别，无论如何，这个术语主要归因于那些广泛扩散的高导电性钝化相材料的形状圆形和纵向翅片管，具有各种配置、环和刷子，插入由 PCM 填充的空腔中.

一些文献著作致力于研究均质 LH-PCM 的热表征，并且在涉及这些材料的评论或特别是关于它们的热表征的评论中得到了很好的总结。对于LH-PCMs，后者主要包括相变温度和熔化/凝固潜热（储存性能）的评估。事实上，了解这些特性对于选择满足温度范围应用和相变期间吸收/释放的热量的 PCM 至关重要。它们是通过发生相变的实验测试获得的，对于均质 PCM，这些测试基于等时差示扫描量热法 。另一方面，热导率和/或热扩散率可以被认为是热传输特性，并且在热量储存/释放阶段与实际发生相变的区域的热流/去除有关，通常是当两相都是固体时，在相变下确定。PCM 的材料类别（金属、聚合物、陶瓷）及其典型的熔化温度、电导率/扩散率特性指导测试类型的选择。在多孔 C-PCM 或结构中，也应考虑它们的尺度长度。部分原因是将 C-PCM 复合材料视为特定材料类别的新颖性，部分原因是相对复杂的物质，据作者所知，这些材料的热特性没有具体的标准可用。只有 Zhang 和合著者对多孔被动相与 PCM 相结合生产的 C-PCM 的评论工作 考虑了这些材料的热特性。具体而言，在热导率、排列和长度尺度上具有显着差异的两相的组合推动了 C-PCM 中热表征技术的选择。目前的工作概述了文献中提出的 C-PCM 的不同实验方法，并分析了它们对表征 C-PCM 的适用性。特别关注它们对 C-PCM 长度尺度的适用性。将说明一个创新的实验装置，用于监测具有毫米长度尺度多孔结构的 C-PCM 的实际热响应，并提供初步结果。该设备当前版本的结果将提供有关相变过程中粗多孔 C-PCM 的实际热响应的信息。该论文的新颖之处在于，结合有限元模拟，它们将允许找到给定边界条件下主动和被动相的温度分布。

测量 C-PCM 的热存储特性的测试
相变温度或温度范围和相变焓是 PCM 最重要的特性。它们主要的特征在于差示扫描量热法（DSC）的测量，其它的热分析技术。在其经典版本中，DSC 设备包括两个坩埚（或样品盘），其中一个装有样品，而另一个通常是空的（参见图2）。在 PCM 的经典测试中，当加热/冷却等时循环（包括相变）设置到坩埚时，提供给坩埚（或在某些设备布置中从一个流向另一个）的热功率差异与样品由于其相变而储存/释放的能量。恒定加热/冷却速率下的实验数据通常表示为 DSC 曲线、热通量/单位样品质量与温度图，如计算机屏幕上的示意图所示图2，其中相变显示为峰值。从它们，转变开始的温度或相转变的温度范围，并通过积分，可以得到它的焓。

虽然该方法广泛用于均质 PCM，但在 C-PCM 的情况下，它有一些与坩埚尺寸相关的限制。后者的体积通常在几十到几百 μL 的量级。如果钝化相在 PCM 内部精细分布且特征均质体积等于或小于坩埚体积，则可以对 C-PCM 进行适当的 DSC 分析。实际上，大量论文分析了 DSC 测试以检测热能存储性能的变化，因为细分散的钝化相的不同质量分数用于提高复合 PCM 的热导率。被动相为膨胀石墨 (EG)  石墨基体 石墨烯纳米片 , 石墨烯气凝胶 (GA), 磺化石墨烯 (SG), 石墨纳米片 和多壁碳纳米管 (MWCNTs) ) 。
在均质体积和尺寸与坩埚体积/样品尺寸相当的情况下，还对一些多孔 C-PCM 进行了 DSC 分析。梁等人的工作就是这种情况。其中孔径对应于情况 b 的石墨烯-镍泡沫图1充满了石蜡。同样，肖等人。 以石蜡为活性相和被动相的 C-PCM 表征为铝和铜泡沫形式，每英寸具有 25、10 和 5 个孔 (PPI)。中粗孔，大致对应于c中的情况图1，对于传统的 DSC 设备/坩埚来说相对较大，即使对于现在可用的一些相对较大的坩埚（大约一百微升或更多）也是如此。对于相对较大的多孔 C-PCM 或结构，可以通过替代测量设备和通常称为 T-history 方法的分析方法来表征热存储特性，在中进行了修订。在这些情况下，设备基于在相同的受控温度环境（熔炉）中存在一个装有参考样品的容器，在研究的温度范围内没有相变，以及一个或多个用于分析样品的容器. 类似条件下的热响应分析允许测量相变焓和相变材料的比热。PCM 样品的体积可能远高于 DSC 分析的体积，并且对于几种容器形状，有可能测试多孔、封装的 C-PCM，即使据作者所知，没有关于它的具体文献。已经报道了温度控制高达 120 °C 的 T-history 方法应用案例，但由于许多有机 PCM 感兴趣的温度范围，部分原因是选择水作为参考材料、设备版本、如张等人提出的。，对于接近或高于 100 °C 的相变，不能使用 T-history 方法。与多孔 C-PCM 相比，C-PCM 结构更多采用的替代选择是根据其活性相表征的热能存储特性来估计热能存储特性：转变温度相同，导出 C-PCM 的焓一旦已知相的体积分数/密度，就可以从活性相的测量值中得出。然而，这种方法没有考虑由于多孔 C-PCM 中活性相的体积约束引起的压力变化导致转变温度发生变化的可能性，例如所证明的。

 热导率测量方法
热传输特性，例如热扩散率和电导率，会影响材料释放/吸收热量所需的时间。热导率是一种热传输特性，用于表征大块 PCM 和 C-PCM。在后一种情况下，存在钝化相的主要目的实际上是增加有效热导率，这与钝化相的存在和分布有关。添加 4% 质量百分比的石墨烯纳米片作为钝化相使均质 PCM 的热导率增加了一倍以上（从 0.34 到 0.91 W/mK，而根据 Mills 等人的说法，填充石蜡的石墨多孔基体可以使 C-PCM 的 ETC 从均质 PCM 的 20 倍增加到 130 倍，并且有可能获得与钝化相的相排列相关的各向异性热导率。因此，对包含 C-PCM 的热能存储系统的热响应加速的有益效果很高。
没有一种技术可以适用于测量所有类型 PCM 的热导率，如中所述。它们可以分为两大类：稳态技术和瞬态技术，并且已经为其中许多提出了标准测试方法。以轴流方法的形式广泛应用的稳态技术需要在整个样品中达到稳态条件，这可能需要很长时间，并且需要对样品、传感器和热源之间的热阻进行正确评估。另一方面，瞬态技术的工作原理是测量对最初处于热平衡状态的样品提供的恒定加热功率或热脉冲的温度响应，并从中得出有效的热扩散率。其中，热丝法，激光闪光，与瞬态平面热源方法可以被提及。当考虑到 C-PCM 时，情况要复杂得多。特定技术的有效性取决于不同的特征，例如测量时间、各种环境条件下所需的准确度和再现性，最后但并非最不重要的是，受研究材料的物理和化学性质、其均质化尺寸和形状或 C-PCM 的“可成形性”。ETC 测量的稳态和瞬态方法及其在 C-PCM 中的应用将在以下部分进行总结。