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一种高效保温隔热板制造技术

技术编号:12471914 阅读:104 留言:0更新日期:2015-12-09 20:40
本实用新型专利技术公开了一种高效保温隔热板,它包括具有连续蜂窝孔状的支撑材料层、高阻气薄膜外包裹层、低辐射系数材料层,所述支撑材料层位于高效保温隔热板的中间部位,其上下端分别向外依次有低辐射系数材料层、高阻气薄膜外包裹层。本实用新型专利技术能减少热流传递,导热系数可达到小于静止空气的导热系数,密度很小,达到20-100kg/m3。当本实用新型专利技术中的高阻气薄膜外包裹层采用铝箔或金属材料、中间蜂窝型的支撑材料采用无机材料或阻燃防火材料时,达到不燃材料性能。本实用新型专利技术可切割成任何大小以满足安装的需要,也可叠成多层使用,以满足安装厚度和热阻值的要求。本实用新型专利技术所用材料能回收回用,生产过程简单、无污染,绿色环保。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及材料
,具体是一种高效保温隔热板
技术介绍
热传递通过三种机理进行:热传导、热对流和热辐射。热传导是物质分子间动能的 传递。热对流是物质分子在空间从一个地方移动到另外一个地方的热传递。热辐射是两个 物体之间的空间通过电磁波的热传递。 保温隔热材料的发展是尽力减少热传导、热对流和热辐射。许多保温隔热材料在 1950年代已经出现,但广泛使用是到1970年代石油危机时才开始。由于石油危机,加上生 活条件的提高,建筑物需要保温隔热、防止热损失和提高能量效率就变得非常重要。常用的 保温隔热机理是把空气作为最好的绝热体。空气在常温时的导热系数为0. 〇24wAm?K), 常用的保温隔热材料就是靠"捕捉"住空气在微小孔隙中,来达到较低导热系数的目的,但 这样也限定了这些常用的保温隔热材料的导热系数的最小极限。常用的保温隔热材料的 导热系数为0. 035-0. 06w/(m?K)。近来发展的真空技术与微孔结构材料结合,能达到小于 0? 024w/(m?K)的导热系数,这就是真空板(VacuumInsulationPanel,VIP)。常用的保温隔热材料有:发泡聚苯乙稀(ExpandedPolystyrene,EPS)、挤塑聚苯 乙稀(ExtrudedPolystyrene,XPS)、发泡聚氨酯(PolyurethaneFoam,PU或PUR),酸酸树 脂保温隔热板(PhenolicInsulationBoard,PIB)、玻璃纤维棉和岩棉等。EPS、XPS、PU、 PIB等的原材料来源于石油产品,生产过程污染不环保,产品无法回收回用,是"白色"和有 色污染源,最终污染环境、污染水体。玻璃纤维棉和岩棉等的生产过程是高温、高能耗、生产 和使用过程粉尘污染严重,且所含的20-30%的黏合剂、树脂等大多来源于石油产品,产品 很难回收回用,最终污染环境、污染水体。这些常用的保温隔热材料存在环保问题,影响生 态环境和可持续发展。 为分析方便,三种传热过程均用导热系数来表示。在这些常用保温隔热材料中,气 体或空气的导热和对流可以考虑为一个组合热传递,由气体导热系数Ig表示。常用保温隔 热材料的热传递总导热系数1用各个导热系数表达为: I=lg+ls+lr 式中:lg _保温隔热材料孔隙中的气体的导热系数,W(m?K)。 Is-保温隔热材料固体组份的导热系数,W(m?K)。 I1-保温隔热材料热辐射的导热系数,wAm?K)。 真空板VIP的出现,是为了减少ljPU,而使总的导热系数1减少。真空板VIP由 三个部分组成: (1)高阻气薄膜作为外包裹层:防止气体(空气)漏入。 (2)芯材:多孔材料做成板状,作为支撑骨架,抽真空后承受大气压力。多孔材料 一般有气凝胶、膨胀珍珠岩、玻璃纤维、矿物棉等。 (3)吸气剂:芯材材料会析出气体,也有空气会渗漏到真空板VIP板内,吸气剂可 将这部分的气体吸收掉。 对流传热是保温隔热材料内部存在的气体分子的整体运动,真空能减少对流传 热。真空也能减少气体的热传导,因为相连的气体分子和原子、或者气体分子和原子与芯材 材料的碰撞减少。真空板VIP的芯材的热性质与常用的保温隔热材料是相同的,真空板VIP 能达到较小的导热系数。有些研究声称,在真空板VIP的中心部位能达到导热系数最小为 0. 004wAm?!()。尽管真空板VIP有边缘热桥的影响,有些研究声称真空板VIP能达到总体 导热系数为0. 006-0. 008wAm?K)。而事实上,在实际应用中,真空板VIP是很难保持其真 空度的,能达到小于空气的导热系数的情况不多。在过去的几十年,对真空板VIP的结构改 进作了许多努力,大量的工作是为了保持真空度。塑料与铝箱和其他金属箱复合成表面保 护层,作为外包裹层,例如,授予给Young等人的美国专利4, 444, 821,授予给Yamamoto等人 的美国专利4, 529, 638,和授予给Jang等人的美国专利8, 663, 773。 为提高隔气性能,采用双层外包裹层,例如,授予给Nowobilski等人的美国专利 4, 726, 974,授予给Echigoya等人的美国专利7, 449, 227B2,授予给Echigoya等人的美国专 利7, 517, 576B2,授予给Feinerman的美国专利7, 968, 159B2,授予给Veltkamp的美国专利 8, 137, 784B2,授予给Feinerman的美国专利8, 475, 893B2。多层结构的真空板VIP在授予 给Rotter的美国专利8, 383, 225B2中详细描述。 虽然真空板VIP已经有了很大的改进,但是作为保温隔热材料还存在很多问题。 这些问题包括:(1)很难保持真空度足够长时间。(2)用于外包裹层、芯材、吸气剂、和密封 的材料较贵。(3)真空板VIP不能切割,因为切割漏气,真空度下降。(4)真空板VIP外包 裹层的边缘热桥作用,使总体导热系数增加。(5)真空板VIP芯材材料大多为常用的保温 隔热材料所用的材料,存在环保问题,影响生态环境和可持续发展。这些问题限制了真空板 VIP的实际应用。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是提供一种环保、保温效果好、并可任意切割的 高效保温隔热板,以克服上述常用保温隔热材料和真空板VIP存在的问题。 本技术以如下技术方案解决上述技术问题: 本技术高效保温隔热板,它包括具有连续蜂窝孔状的支撑材料层、高阻气薄 膜外包裹层、低辐射系数材料层,所述支撑材料层位于高效保温隔热板的中间部位,其上下 端分别向外依次有低辐射系数材料层、高阻气薄膜外包裹层。 所述低辐射系数材料层或/和支撑材料层上有声子共晶物。 所述高阻气薄膜外包裹层为铝箱、金属塑料复合膜、塑料膜、纸复合膜、高聚物复 合膜、无机材料膜或金属板。 所述低辐射系数材料层为铝膜、金属膜或金属板。 所述支撑材料层是由植物纤维、玻璃纤维、岩棉、塑料、矿物纤维中的一种或几种 材料混合制成蜂窝孔状的支撑材料层。 所述支撑材料层的蜂窝孔形状为四边形、六边形或多边形。 所述支撑材料层的蜂窝孔内充有空气、氩气、二氧化碳中的一种或它们的混合物, 或抽真空。 本技术高效保温隔热板具有如下有益效果: 1.能达到很小的导热系数,可用于任当前第1页1 2 本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种高效保温隔热板,其特征在于,它包括具有连续蜂窝孔状的支撑材料层、高阻气薄膜外包裹层、低辐射系数材料层,所述支撑材料层位于高效保温隔热板的中间部位,其上下端分别向外依次有低辐射系数材料层、高阻气薄膜外包裹层。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:赵汝和
申请(专利权)人:陈嫣
类型:新型
国别省市:上海;31

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