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(shí)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(jì)是絕熱技術(shù)充分發(fā)展的一個(gè)世紀(jì)。在當(dāng)前世界經(jīng)濟(jì)快速向前發(fā)展的模式下，環(huán)境保護(hù)與節(jié)能環(huán)保是隨之產(chǎn)生的兩大主題，研宄開(kāi)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(yùn)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(lái)開(kāi)發(fā)和研宄的一種新型高效絕熱材料，通過(guò)最大限度提高板內(nèi)真空度并充填以芯層絕熱材料而實(shí)現(xiàn)隔絕熱傳導(dǎo)，從而達(dá)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(guò)程中，不使用ODS物質(zhì)，而且導(dǎo)熱系數(shù)可以達(dá)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(jìn)的尚效保溫材料。
[0003]對(duì)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(duì)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_(kāi)50°C至70°C，使用溫度的提高意味著氣體與水分子運(yùn)動(dòng)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(shí)氣體滲透及泄露現(xiàn)象更加嚴(yán)重；如果環(huán)境溫度過(guò)高，則會(huì)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(shí)縮短其壽命。
[0004]申請(qǐng)?zhí)枮?01410558510.0的中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利公開(kāi)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(diǎn)是真空絕熱板表面熱橋效應(yīng)低，保溫絕熱效果好。其缺點(diǎn)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(qǐng)?zhí)枮?01220429416.1的中國(guó)實(shí)用新型專(zhuān)利公開(kāi)了一種高強(qiáng)度真空絕熱板，該實(shí)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(shí)用新型所述真空絕熱板具有耐高溫、高強(qiáng)度、氣體透過(guò)率和水透過(guò)率低的特點(diǎn)。其缺點(diǎn)是上下隔板均采用不銹鋼材質(zhì)，熱橋效應(yīng)嚴(yán)重，雖然能夠長(zhǎng)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(jìn)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(huì)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(shí)用新型內(nèi)容】
[0007]現(xiàn)有的真空絕熱板由于其設(shè)計(jì)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(shí)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(shí)現(xiàn)同時(shí)耐高、低溫，實(shí)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(yán)格需求。
[0009]為實(shí)現(xiàn)本實(shí)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(xì)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(gè)大的平面上承受的壓強(qiáng)為0.05?0.2MPa。
[0017]本實(shí)用新型所具有的有益效果是:①能同時(shí)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(guò)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(guò)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(shuō)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(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡明本實(shí)用新型，應(yīng)理解這些實(shí)施例僅用于說(shuō)明本實(shí)用新型而不用于限制本實(shí)用新型的范圍，在閱讀了本實(shí)用新型之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員對(duì)本實(shí)用新型的各種等價(jià)形式的修改均落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求所限定。
[0021]實(shí)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(shí)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(shí)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(shí)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(shí)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(shí)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(shí)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(shí)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(shí)用新型的I個(gè)【具體實(shí)施方式】，但本實(shí)用新型的設(shè)計(jì)構(gòu)思并不局限于此，凡利用此構(gòu)思對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行非實(shí)質(zhì)性的改動(dòng)，均應(yīng)屬于侵犯本實(shí)用新型保護(hù)的范圍的行為。但凡是未脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何形式的簡(jiǎn)單修改、等同變化與改型，仍屬于本實(shí)用新型技術(shù)方案的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
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(xì)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(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)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(shí)用新型所具有的有益效果是：①能同時(shí)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(guò)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(guò)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(lèi)】F16L59/065
【公開(kāi)號(hào)】CN204692910
【申請(qǐng)?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(qǐng)人】南京航空航天大學(xué)
【公開(kāi)日】2015年10月7日
【申請(qǐng)日】2015年4月2日