随着我国经济的快速发展以及国民生活水平的日渐提高,人们越来越注重饮食的健康,速冻保鲜技术的提高已成为家电冰箱行业发展的必然趋势。相变蓄冷材料(Phase Change Materials,PCMs)可以利用物质的显热或者潜热将物质的冷量储存起来,在需要的时候将其冷量迅速释放,可以满足家用冰箱速冻新鲜食品对冷量的需求。然而,目前有关家用冰箱适用的低温相变蓄冷材料及速冻器还缺乏深入、系统的研究。本文采用理论计算与实验测试相结合的研究方法,围绕低温相变蓄冷材料及其性能优化,开展了低温相变蓄冷速冻器的实验研究工作。相变蓄冷材料的特性是决定冰箱速冻器速冻效果的重要基础数据,本课题组制备了某种相变温度为-17.6 oC,相变潜热为304 J/g,可以作为家用冰箱低温相变蓄冷材料;同时,为进一步优化材料性能,通过理论计算及实验测试得到添加高吸水树脂(SAP)及某浓度的硅藻土可以将材料的过冷度降低至1.2 oC。为分析该相变蓄冷材料在家用冰箱冷冻室中的使用效果,本实验以新鲜鸡肉为例进行速冻实验。实验结果表明,对于厚度25mm鸡肉,采用双平板结构速冻器,鸡肉度过最大冰晶生成带的时间为22mins,满组国际速冻标准(最大冰晶生成带时间<30min)。同时,该材料还可以应用在大型冷冻室中,在满足冷冻需求的基础上,延长保冷时间,减小冷冻室温度波动及压缩机启停次数,进而实现设备的节能。