2.1 金属壁材
金属类壁材主要为铁、镍、铜[6]等。金属材料有着较好的导热率、刚性强和不透气性[7],适合无需控制释放的芯材,例如相变材料的热能存储等。由于这类壁材在高温下不易分解且致密性高,使得壁材将芯材牢牢锁在胶囊内部,保护芯材不受损失。由于到达芯材相变温度时,壳会发生热膨胀而可能产生裂缝,使得芯材泄漏(图1),因此这类微胶囊较为适合无需控制释放的产物。
Zhang等[8]制备了铬镍双层封装铜的大胶囊。粒径约为2.5mm,其中铬层约100μm,镍层约400μm。该微胶囊的相变温度为1077℃,相变潜热为71J/g,可以通过电镀时间来控制壳的厚度,从而进一步增加微胶囊的潜热。在之后对微胶囊的测试中,热循环1000次后,微胶囊仍稳定。但是铜的膨胀系数大于铬,导致热循环过程中,铬层的破裂程度逐渐加深。