【康沃真空網(wǎng)】真空絕熱板（VIP）是近年來迅速發(fā)展的新一代保溫隔熱材料，已被應(yīng)用于高端冰箱、深冷冰柜、自動販賣機、冷藏集裝箱、建筑墻體隔熱保溫、冷鏈物流等多領(lǐng)域。一些發(fā)達國家對VIP的研究和使用已經(jīng)有十多年的歷史，如今中國制造業(yè)的崛起與國家節(jié)能政策的頒布實施，VIP這種超強新型的保溫材料正被商家所關(guān)注。你對VIP了解多少呢？我們一起學習一下吧。
1、真空絕熱板的組成
真空絕熱板是一種采用真空絕熱原理制成的不可切割的構(gòu)件材料，具有環(huán)保和高效節(jié)能的特性，且與傳統(tǒng)材料相比，具有厚度薄、體積小、重量輕的特點。一般來說，真空絕熱板的導熱系數(shù)可以達到0.002~0.004W/（m·K），在同等厚度條件下，具有10倍于傳統(tǒng)材料的優(yōu)異絕熱性能。目前市場上的真空絕熱板主要由阻隔膜、隔熱芯材和氣體吸附材料三部分組成。
阻隔膜就是真空絕熱板外層的“密封包裝袋”，一般采用多層高分子材料薄膜復合而成，包括尼龍、聚酯、聚偏二氯乙烯、鋁箔、聚乙烯、乙烯-乙烯醇共聚物等，其功能主要是包覆隔絕和和防止?jié)B透。
芯材就是真空絕熱板的內(nèi)腔填充體，原料主要有玻璃纖維、二氧化硅、氣凝膠或微孔聚氨酯等，主要起結(jié)構(gòu)支撐作用，防止在內(nèi)部真空條件下真空絕熱板收縮、癟塌，同時可以防止熱輻射、減少熱傳導的發(fā)生，保證真空絕熱板的隔熱保溫性能。
吸氣劑可說是真空絕熱板的不可或缺的一部分，其作用為吸附由于滲透或者材料放氣所產(chǎn)生的多余氣體，使得真空絕熱板內(nèi)部維持一定優(yōu)良的真空度。
一件成型的真空絕熱板產(chǎn)品是怎樣形成的呢？將吸氣劑放進芯材，再將芯材填充進阻隔袋，最后通過高精密儀器對阻隔袋進行抽真空封裝，三者完全密封在一起，保證在真空環(huán)境下，就形成了真空絕熱板。
2、真空絕熱板芯材的作用及類型
VIP的熱量傳遞主要由芯材的導熱、VIP內(nèi)部殘留氣體的導熱、對流傳熱和輻射傳熱4部分組成，圍繞著最大限度地降低這4部分熱量傳遞。VIP在制作中應(yīng)最大程度地優(yōu)化其各構(gòu)成部分的性能，尤其要注意以下3個方面的問題：
1）隔熱芯材：要有較低的導熱系數(shù)，一定的強度，以避免抽真空時塌癟，同時還要有一定的孔隙，便于形成真空。
2）阻隔膜結(jié)構(gòu)：材料要具有良好的隔氣性能和阻熱性能，同時還要具有一定的強度，以保護芯材真空度。
3）真空度的大小與VIP 的熱工性能息息相關(guān)。根據(jù)不同的芯材，需要選擇不同的抽真空壓力。例如，對于一般開孔型的發(fā)泡板，其孔徑的分布范圍為0.01~0.1mm，為了保證好的絕熱效果，板內(nèi)的真空壓力需要維持在1~100Pa。而對于采用納米孔芯材（其孔徑的分布范圍一般為10~100nm）的VIP，板內(nèi)只要維持1000~20000Pa的真空壓力就可達到與一般開孔型的發(fā)泡板基本相同的隔熱效果。
由此可見，芯材的選擇對于VIP的隔熱效果和使用壽命都有較大的影響。作為VIP的骨架材料和維持真空的必備條件，芯材在VIP體系中起著舉足輕重的作用。
1)用于支撐VIP的板壁面。避免在真空條件下外部的封閉薄膜收縮、塌癟。
2)控制氣體傳導及對流傳熱。
3)紅外遮蔽及散射作用。高真空度條件下，輻射傳熱是熱量傳遞的主要形式之一。真空絕熱芯材可以起到對紅外熱輻射進行吸收、散射的作用。
3、傳統(tǒng)芯材分類
顆粒型芯材：硅土粉、珍珠巖、氣相二氧化硅等隔熱顆粒構(gòu)成的芯材統(tǒng)稱為顆粒型芯材。
顆粒型芯材優(yōu)點在于真空狀態(tài)下其導熱系數(shù)較低，且對壓力增加不敏感，但是該類絕熱材料本身生產(chǎn)和儲存成本就比較高。這類芯材VIP制作過程中很難控制，例如抽真空時必須防止芯材微小顆粒被抽出來，高吸濕性對抽真空不利等，且這些都增加了制作費用。運送顆粒類芯材的過程中，還會對工人的呼吸系統(tǒng)造成危害。另外，顆粒類芯材密度比較高，增加了VIP的重量。
泡沫型芯材：泡沫類芯材，如發(fā)泡聚苯乙烯和發(fā)泡聚氨酯，也常常作為VIP的芯材。這些泡沫型芯材密度低（60~100kg/m3）、孔徑小，因此具有非常低的導熱系數(shù)。另外，泡沫型芯材生產(chǎn)方便、價格低廉，因此得到了廣泛的應(yīng)用。泡沫型芯材包括閉孔泡沫和開孔泡沫兩種。閉孔泡沫有很多晶胞壁，將低導熱系數(shù)的氣體填充在晶胞里面，熱傳導發(fā)生在這些晶胞壁和內(nèi)部填充的氣體中。
然而，泡沫型芯材卻很難在低壓（≤10Pa）下保持真空狀態(tài)，因此具有比較短的服役壽命。另外在發(fā)生火災(zāi)時，泡沫型芯材會釋放出大量一氧化碳、氰化氫和其他有毒氣體。
纖維型芯材：纖維材料，例如玻璃纖維、巖棉、陶瓷纖維，具有質(zhì)量低、高溫穩(wěn)定性好的特點。與泡沫類、粉末類芯材相比，纖維類芯材制備的VIP導熱系數(shù)最低。
顆粒型芯材真空絕熱板耐壓強度高、導熱系數(shù)大；泡沫型芯材真空絕熱板成型工藝簡單、老化性能差；纖維型芯材真空絕熱板導熱系數(shù)低，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性差?；谶@些芯材的弊端，越來越多的研究工作者和工程作業(yè)人員開始研發(fā)新型芯材。
新型芯材：基于建筑保溫領(lǐng)域?qū)ψ枞夹阅芎统叽绶€(wěn)定性的嚴格要求，隔熱纖維與隔熱顆粒混雜復合芯材成為了未來建筑用真空絕熱板芯材的發(fā)展方向。目前，國內(nèi)隔熱纖維與隔熱顆?；祀s復合芯材還處于研發(fā)階段，許多性能不是很穩(wěn)定。但是這類新型復合芯材卻展現(xiàn)了比較優(yōu)異的特性，具有耐壓強度高、抽真空后回彈性小、抗折強度高、抽真空時間短等優(yōu)點。
制備高質(zhì)量的混雜芯材關(guān)鍵在于選取合適的隔熱顆粒并調(diào)整好顆粒與纖維之間的比例，通過均勻分散技術(shù)，將纖維與顆粒均勻地分布在芯材中。抽真空之后，復合芯材的壓縮變形較小，芯材內(nèi)部的纖維排布和顆粒排布便不會受到太大的影響，從而保證了芯材的均勻性和穩(wěn)定性性，真空絕熱板的尺寸和導熱系數(shù)穩(wěn)定性。
另外，復合芯材內(nèi)部的孔隙較小，能夠保持真空絕熱板內(nèi)部氣壓較長的時間，賦予了真空絕熱板更加長久的壽命。此外，復合芯材綠色環(huán)保，在生產(chǎn)制作和使用過程中對人體無任何危害，制備的真空絕熱板在應(yīng)用中也無環(huán)境污染。
