一種復(fù)合耐高溫保冷真空絕熱板的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種真空絕熱板，特別是涉及一種復(fù)合耐高溫保冷真空絕熱板。
【背景技術(shù)】
[0002]在絕熱保溫技術(shù)的發(fā)展中，20世紀是絕熱技術(shù)充分發(fā)展的一個世紀。在當(dāng)前世界經(jīng)濟快速向前發(fā)展的模式下，環(huán)境保護與節(jié)能環(huán)保是隨之產(chǎn)生的兩大主題，研宄開發(fā)出一種高效、環(huán)保的絕熱材料是解決環(huán)境污染和能源枯竭的迫切之需，真空絕熱板技術(shù)由此應(yīng)運而生。真空絕熱板(VIP)是基于真空絕熱原理而制成的一種新型、高效絕熱材料，是近年來開發(fā)和研宄的一種新型高效絕熱材料，通過最大限度提高板內(nèi)真空度并充填以芯層絕熱材料而實現(xiàn)隔絕熱傳導(dǎo)，從而達到保溫、節(jié)能等較為理想的絕熱效果和目的。相比于傳統(tǒng)的聚氨酯泡沫或玻璃纖維等絕熱材料，真空絕熱板在其生產(chǎn)和應(yīng)用過程中，不使用ODS物質(zhì)，而且導(dǎo)熱系數(shù)可以達到0.003W/ (m.K) -0.004W/ (m.K)，相當(dāng)于普通絕熱材料的10倍甚至更高，而其厚度僅為普通絕熱材料的1/7，具有環(huán)保和高效節(jié)能的特性，是目前世界上最先進的尚效保溫材料。
[0003]對于真空絕熱板，其正常工作溫度范圍非常重要，使用環(huán)境對真空絕熱板絕熱效果和使用壽命具有至關(guān)重要的影響。目前，公知的真空絕熱板使用溫度范圍約為_50°C至70°C，使用溫度的提高意味著氣體與水分子運動速率的提高，熱脹冷縮造成的表面薄膜與封口孔隙增大，同時氣體滲透及泄露現(xiàn)象更加嚴重；如果環(huán)境溫度過高，則會有更多的水分子滲透入真空絕熱板，降低其真空度和絕熱效果，同時縮短其壽命。
[0004]申請?zhí)枮?01410558510.0的中國發(fā)明專利公開了一種低熱橋的真空絕熱板，該發(fā)明具有上下封邊結(jié)構(gòu)，采用兩種高阻隔性膜材封裝而成，其優(yōu)點是真空絕熱板表面熱橋效應(yīng)低，保溫絕熱效果好。其缺點是這種真空絕熱板的高阻隔性膜材在低溫環(huán)境下具有非常好的保溫性能，但是該材料不具有耐高溫的性能，高溫環(huán)境下聚乙烯薄膜受熱分解，使得整體的保溫性能大幅度下降。
[0005]申請?zhí)枮?01220429416.1的中國實用新型專利公開了一種高強度真空絕熱板，該實用新型主要包括:上層阻隔板、芯材、下層阻隔板、氣體交換孔、氣體微滲透膜和密封圈，該實用新型所述真空絕熱板具有耐高溫、高強度、氣體透過率和水透過率低的特點。其缺點是上下隔板均采用不銹鋼材質(zhì)，熱橋效應(yīng)嚴重，雖然能夠長期在高溫環(huán)境下使用，但是在低溫環(huán)境下使用效果不佳，影響其進一步的應(yīng)用和推廣。
[0006]現(xiàn)有公知的單一選材的真空絕熱板，由于其選用材料特性，往往只能在特定溫度范圍而不能是大溫差下使用，否則會由于各層材料熱膨脹系數(shù)不同而引發(fā)龜裂，導(dǎo)致材料產(chǎn)生滲透而失效。
【實用新型內(nèi)容】
[0007]現(xiàn)有的真空絕熱板由于其設(shè)計初衷僅需滿足建材、冰箱等領(lǐng)域使用溫度工作范圍，由于其選用材料特性，目前公知的真空絕熱板使用溫度范圍約為-150°C至70°C，不能滿足航空、航天等特種領(lǐng)域的使用條件。
[0008]本實用新型的目的旨在克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種復(fù)合耐高溫保冷真空絕熱板，保溫絕熱效果好，可以實現(xiàn)同時耐高、低溫，實現(xiàn)在大溫差條件的領(lǐng)域適用，滿足航空、航天等特種領(lǐng)域的嚴格需求。
[0009]為實現(xiàn)本實用新型的目的采用的技術(shù)方案是:一種復(fù)合耐高溫保冷真空絕熱板，導(dǎo)熱系數(shù)為0.003?0.006ff/m.Κ，其特征在于所述的復(fù)合耐高溫保冷真空絕熱板由兩層芯材、三層膜材復(fù)合而成，上層上表面面向高溫環(huán)境，承受的溫度不高于600°C，下層下表面面向低溫環(huán)境，承受的溫度不低于_100°C。
[0010]該發(fā)明所述的真空絕熱板上層膜材為不銹鋼膜材，厚度為0.02?0.1mm ;
[0011]該發(fā)明所述的真空絕熱板下層膜材為鋁塑復(fù)合膜材，厚度為0.01?0.03mm ;
[0012]該發(fā)明所述的真空絕熱板中間層膜材為不銹鋼膜與低密度PE膜干法熱壓復(fù)合而成的雙層復(fù)合膜材，上表面層為不銹鋼膜材，厚度為0.02-0.1mm ;下表面層為PE膜，厚度為0.005—0.020mm ；
[0013]該發(fā)明所述的真空絕熱板兩層芯材的上層芯材為短切纖維、陶瓷棉，由多層疊加而成，每層厚度為50?200微米，孔徑尺寸為5?50微米；下層芯材為超細玻璃纖維棉、氣相二氧化硅、氣凝膠，經(jīng)粉體模壓法制備，內(nèi)部孔洞尺寸為10-30nm。
[0014]該發(fā)明所述的真空絕熱板的上層內(nèi)壓為0.1?10Pa ;下層內(nèi)壓為10?lOOOPa。
[0015]該發(fā)明所述的真空絕熱板的平面尺寸為10mm?500mmX100mm?100mm ;總厚度為 5mm ?50mmo
[0016]該發(fā)明所述的真空絕熱板在兩個大的平面上承受的壓強為0.05?0.2MPa。
[0017]本實用新型所具有的有益效果是:①能同時承受高低溫環(huán)境，比現(xiàn)有的真空絕熱板耐溫提高了 400°C以上能夠把500°C高溫環(huán)境通過本板材降低到零下100°C ;③該板材為一體化結(jié)構(gòu)，在安裝、拆卸、使用過程中，不發(fā)生分層、脫膠、氧化等損毀，既具有一板多功能效果，也不產(chǎn)生粉塵，具有凈化使用環(huán)境的效果。
【附圖說明】
[0018]圖1是一種復(fù)合耐高溫保冷真空絕熱板截面圖。
[0019]圖示中10為鋁塑復(fù)合膜材，20為不銹鋼與塑料復(fù)合膜材，30為不銹鋼膜材，40為芯材，50為復(fù)合耐高溫保冷真空絕熱板。
【具體實施方式】
[0020]下面結(jié)合具體實施例，進一步闡明本實用新型，應(yīng)理解這些實施例僅用于說明本實用新型而不用于限制本實用新型的范圍，在閱讀了本實用新型之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員對本實用新型的各種等價形式的修改均落于本申請所附權(quán)利要求所限定。
[0021]實施例1
[0022]一種復(fù)合耐高溫保冷真空絕熱板，用于航天飛行器燃料箱保冷隔熱，由兩層芯材、三層膜材復(fù)合而成，上層上表面面向高溫環(huán)境，下層下表面面向低溫環(huán)境。
[0023]該實施例所述的真空絕熱板上層膜材為不銹鋼膜材，厚度為0.05mm ;
[0024]該實施例所述的真空絕熱板下層膜材為鋁塑復(fù)合膜材，厚度為0.02mm ;
[0025]該實施例所述的真空絕熱板中間層膜材為不銹鋼膜與低密度PE膜干法熱壓復(fù)合而成的雙層復(fù)合膜材，上表面層為不銹鋼膜材，厚度為0.03mm ;下表面層為PE膜，厚度為0.0lmm ；
[0026]該實施例所述的真空絕熱板兩層芯材的上層芯材為短切玻璃纖維，纖維經(jīng)濕態(tài)造紙法制備，具有多層結(jié)構(gòu)，每層厚度為100微米，孔徑尺寸為20微米；下層芯材為氣相二氧化硅，粉體經(jīng)模壓法制備，內(nèi)部孔洞尺寸為20nm。
[0027]該實施例所述的真空絕熱板的上層內(nèi)壓為10?20Pa ;下層內(nèi)壓為100?200Pa。
[0028]該實施例所述的真空絕熱板的平面尺寸為200mmX200mm ;總厚度為10mm。
[0029]該實施例所述的真空絕熱板導(dǎo)熱系數(shù)為0.005ff/m.K，用于航天飛行器的燃料箱保冷隔熱，起到了良好的效果，不僅保冷隔熱，而且與傳統(tǒng)材料相比，提高燃料容積25?30%。
[0030]上述僅為本實用新型的I個【具體實施方式】，但本實用新型的設(shè)計構(gòu)思并不局限于此，凡利用此構(gòu)思對本實用新型進行非實質(zhì)性的改動，均應(yīng)屬于侵犯本實用新型保護的范圍的行為。但凡是未脫離本實用新型技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本實用新型的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何形式的簡單修改、等同變化與改型，仍屬于本實用新型技術(shù)方案的保護范圍。
【主權(quán)項】
1.一種復(fù)合耐高溫保冷真空絕熱板，導(dǎo)熱系數(shù)為0.003?0.006ff/m.K，平面尺寸為10Omm?500mmX 10Omm?1000mm，總厚度為5mm?50mm，其特征在于所述真空絕熱板由兩層芯材、上中下三層膜材復(fù)合而成，上層上表面膜材面向高溫環(huán)境，承受的溫度不高于600°C，上層膜材為不銹鋼膜材，厚度為0.02?0.1mm ;下層下表面膜材面向低溫環(huán)境，承受的溫度不低于_100°C，下層膜材為鋁塑復(fù)合膜材，厚度為0.01?0.03mm ;兩層芯材的上層芯材為短切纖維、陶瓷棉，由多層疊加而成，每層厚度為50?200微米，孔徑尺寸為5?50微米，內(nèi)壓為0.1?10Pa ;下層芯材為超細玻璃纖維棉、氣相二氧化硅、氣凝膠，經(jīng)粉體模壓法制備，內(nèi)部孔洞尺寸為10-30nm，內(nèi)壓為10?lOOOPa。2.依據(jù)權(quán)利要求1所述的真空絕熱板，其特征在于所述的中間層膜材為不銹鋼膜與低密度PE膜干法熱壓復(fù)合而成的雙層復(fù)合膜材，上表面層為不銹鋼膜材，厚度為.0.02-0.1mm ;下表面層為PE膜，厚度為0.005-0.02mm。
【專利摘要】本實用新型公開一種復(fù)合耐高溫保冷真空絕熱板，導(dǎo)熱系數(shù)為0.003～0.006W/m·K，其特征在于所述的復(fù)合耐高溫保冷真空絕熱板由兩層芯材、三層膜材復(fù)合而成，上層上表面面向高溫環(huán)境，承受的溫度不高于600℃，下層下表面面向低溫環(huán)境，承受的溫度不低于-100℃。本實用新型所具有的有益效果是：①能同時承受高低溫環(huán)境，比現(xiàn)有的真空絕熱板耐溫提高了400℃以上；②能夠把500℃高溫環(huán)境通過本板材降低到零下100℃；③該板材為一體化結(jié)構(gòu)，在安裝、拆卸、使用過程中，不發(fā)生分層、脫膠、氧化等損毀，既具有一板多功能效果，也不產(chǎn)生粉塵，具有凈化使用環(huán)境的效果。
【IPC分類】F16L59/065
【公開號】CN204692910
【申請?zhí)枴緾N201520207336
【發(fā)明人】胡述偉, 陳照峰, 葉信立, 李斌斌, 王少剛
【申請人】南京航空航天大學(xué)
【公開日】2015年10月7日
【申請日】2015年4月2日