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真空隔熱板

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真空隔熱板(真空絕熱板,真空保溫板)優缺點及芯材介紹

發布時間:2018-10-16 11:09:48

       加快改革的建材行業傳統產業和新興產業,解決的水泥、平板玻璃行業嚴重產能過剩矛盾同時,引導資本流動等元素的建材行業,旨在提高競爭力傳統工業技術改造項目,工業和信息化部《中華人民共和國組織編制建筑材料行業鼓勵技術的推廣應用和產品目錄(2018 - 2018)”,最新版本的鼓勵推廣應用技術和產品目錄,真空隔熱板成為唯一的建筑保溫材料。
 
       今天,我們將討論真空隔熱板在建筑領域的應用。
       真空隔熱板(VIP)是由隔熱芯材加載到氣體絕熱結構中,經真空泵送密封而成的一種新型超絕熱材料。由于其內部真空的特點,其導熱系數很低,保溫效果好。是一種不易燃、安全的絕熱材料。真空隔熱板厚度一般5到40毫米之間,導熱系數在0.004W/(m•K),是傳統保溫材料導熱系數低的1/10。
       真空隔熱板(VIP)由多孔芯材、吸氣劑和鋁箔膜三部分組成。多孔介質是盡可能減少真空隔熱板的熱傳導。鋁箔膜是確保建立了一個真空環境,為了減少氣體熱傳導和對流傳熱,該吸氣劑旨在吸收從真空隔熱板和芯材內部釋放出來的氣體和水蒸氣,以減少對熱對流和氣體傳導,并保持真空隔熱板的持續真空度。在延長真空隔熱板使用壽命的同時,保持相對較低的導熱系數。
 
 
不僅僅用在建筑
真空絕熱板不僅僅用在建筑,冷鏈市場也很廣闊
       真空隔熱板是一種高效、環保的新型保溫材料。其隔熱性能是普通絕緣材料的10倍以上,厚度僅為普通絕緣材料的1/7,節能首選材料。
 
優點:1。保溫性能好,導熱系數小于0.004 W /(m,K);
        2。燃燒性能A級;吸水率低。
缺點:1、成本相對較高;
          2。定制產品,現場不能裁剪;
          3。生產過程很復雜,周期較長,在搬運、安裝和使用過程中很容易損壞。
 
       家用建筑真空隔熱板的芯材主要由珍珠巖、微硅粉、礦棉、玻璃棉等材料組成。不同的材料組合也會形成不同的隔熱效果。
作為真空隔熱板的重要組成部分,通常采用多孔芯材來最大程度地提高真空隔熱板的導熱系數。
(1)用于支撐真空隔熱板強度,避免在封閉氣體的真空狀態收縮阻力。
(2)控制氣體熱傳導和熱對流,芯板在一定程度上限制了VIP中某些氣體分子的運動空間,從而阻止了氣體對流和氣體熱傳導兩種傳熱方式。
(3)紅外屏蔽和散射,熱輻射也是高真空條件下傳熱的主要形式之一,此時VIP芯材需要能夠起到吸收和散射紅外熱輻射的作用。
 
       對應于VIP核心材料的影響,為了滿足真空隔熱板的核心材料的條件,核心材料需要滿足以下具體要求:
       主要結果如下:
       (1)多孔芯材的孔徑必須足夠小,以滿足真空保溫板在較高吸力下的真空度,納米多孔材料在較高的壓力環境下,可以滿足真空隔熱板的導熱性能。從圖中可以看出,當真空絕熱板的氣體壓力超過100Pa時,其導熱系數急劇增加。
       (2)核心材料的孔必須開放的,同時可以起到良好的支撐效果。
       (3)芯材應能有效地防止紅外輻射,以減少輻射傳熱過程中的傳熱。
目前,一些專家已將VIP芯材分為顆粒狀芯材、泡沫芯材和纖維芯材。
顆粒狀芯材真空隔熱板抗壓強度高,導熱系數相對較大,成本高,生產過程難以控制;泡沫芯材真空隔熱板成形過程很簡單,低密度、孔徑小,導熱系數低,老化性能差;纖維芯材料真空隔熱板導熱系數低,結構穩定,一般在室溫下使用。下面對當前市場的芯材做一個簡單介紹。
1.氣相二氧化硅
氣相二氧化硅為白色細粉末,無毒、不可燃、可回收,尺寸在7-40nm之間,不會對環境造成污染,氣相二氧化硅芯本身可用作干燥劑,通過阻隔膜將水蒸氣吸收到VIP中,目前建筑用真空隔熱板的礦石材料大多是氣相法白炭黑。通常氣相二氧化硅的質量密度約為200公斤/立方米,導熱系數的壓力下20 - 100 mbar可以達到3 - 6 mw /(m K)。然而,氣相二氧化硅作為一種粒狀巖心,也有其固有的缺點,如生產成本高、提取過程難以控制、對紅外輻射的屏蔽效果差等。
 
2.聚氨酯泡沫
聚氨酯(PUR)泡沫塑料是以異氰酸酯和聚醚為主要原料,用發泡劑、催化劑、阻燃劑等添加劑在特殊設備的作用下,通過高壓噴射混合而成的聚合物發泡聚合物。聚氨酯泡沫,兩種軟、硬泡沫。軟泡沫開孔結構,硬泡沫閉孔結構。其導熱系數較低,只有0.022~0。033 W/(M)。而聚氨酯具有良好的機械強度和多孔結構、密度低、重量輕等優點,因此聚氨酯本身是一種應用廣泛的絕熱材料,并且容易抽真空作為VIP芯材。最初的真空絕緣板的核心材料是聚氨酯泡沫。但聚氨酯作為泡沫芯的孔尺寸大于氣相二氧化硅等顆粒芯。這要求當氣相二氧化硅芯材料的VIP達到相同的熱導率時,聚氨酯泡沫芯VIP需要更高的真空度。和聚氨酯泡沫的核心材料真空保溫板、真空壓力必須保持在1 mbar,如果超過壓力值,導熱系數將大幅上升。因此,聚氨酯泡沫芯VIP雖然成本不高,但使用壽命相對較短,不適合建筑應用。
 
3.玻璃纖維
玻璃纖維是一種性能優異的無機非金屬材料。具有耐熱性強、耐腐蝕性好、機械強度高的優點。但缺點是性脆,耐磨性較差。與上述兩種核心材料玻璃纖維芯材料的真空絕緣板導熱系數最小。但是,聚氨酯泡沫塑料與聚氨酯泡沫塑料有著相同的缺點,即芯材的內部間隙較大,需要較高的抽氣壓力,從而增加了VIP的生產成本。雖然玻璃纖維的成本相對較低,但填充有吸氣劑玻璃纖維芯材VIP,其使用壽命約為15年,建筑使用壽命相對較短,因此芯材VIP玻璃纖維主要用于冰箱、船用集裝箱等。玻璃纖維可塑性強,可以制成各種形狀的真空絕緣板。異形真空保溫板的研制極大地拓展了真空保溫板的應用領域。
 
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