真空绝热板_VIP_技术及其发展VIP免费

2008年第6期�总第166期低�温�工�程CRYOGENICSNo�6�2008Sum�No�166真空绝热板(VIP)技术及其发展温永刚�王先荣�杨建斌�陈光奇(兰州物理研究所真空低温技术与物理国防科技重点实验室�兰州�730000)��摘�要:针对真空绝热板技术的结构设计、绝热机理、核心技术及影响真空绝热板寿命的关键因素等内容进行了详尽的分析与探讨,介绍了国外VIP技术发展的前沿动向并结合国内真空绝热板技术的发展历程及当前发展水平进行了讨论,对国内VIP技术未来发展方向提出了几点认识和建议。关键词:真空�绝热�VIP�发展中图分类号:���文献标识码:A���文章编号:1000�6516(2008)06�000�0��收稿日期:2008�09�15;修订日期:2008�10�00作者简介:温永刚,男,30岁,博士、工程师。VacuuminsulationpaneltechnologyanditsdevelopmentWenYonggang�WangXianrongYangJianbin�ChenGuangqi(NationalKeyLab.ofVacuum&CryogenicTechnologyandPhysics,LanzhouInstituteofPhysics,Lanzhou730000,China)��Abstract:TheVacuumInsulationPanel(VIP)structuredesign,insulationmechanism,coretechnologyandkeyfactorswhichinfluenceitslifespanwereanalyzed.ThedevelopmentofVIPtechnologyoutsideChi�nawasintroduced.ThedevelopmentcourseandcurrentdevelopmentlevelofVIPinChinawerediscussedandsomecognitionandsuggestionaboutfuturedevelopmentdirectionofVIPtechnologywereputforward.Keywords:vacuum;insulation;VacuumInsulationPanel(VIP);development1�引�言在能源技术的发展中,20世纪是绝热技术充分发展的一个世纪[1]。在当前世界经济快速向前发展的模式下,环境保护与节能环保是随之产生的两大主题。研究开发出一种高效、环保的绝热材料是解决环境污染和能源枯竭的迫切之需,真空绝热板技术由此应运而生。顾名思义,真空绝热板是基于真空绝热原理而制成的一种新型、高效绝热材料,英文名称为VacuumInsulationPanel(VIP),是近年来开发和研究的一种新型高效绝热材料,通过最大限度提高板内真空度并充填以芯层绝热材料而实现隔绝热传导,从而达到保温、节能等较为理想的绝热效果和目的。相比于传统的聚氨酯泡沫或玻璃纤维等绝热材料,真空绝热板在其生产和应用过程中,不使用ODS物质,而且导热系数可以达到0.003W/(m�K)-0.004W/(m�K),相当于普通绝热材料的10倍甚至更高,而其厚度仅为普通绝热材料的1/7[2],因而具有环保和节能的双重优点。表1所示为VIP产品主要性能参数。从表1可以看出,真空绝热板(VIP)不仅具有较高的压缩强度,而且具有极低的导热系数,产品具有超级绝热性能且轻质高强,是当前最新的绝热材料。由于其性能卓越,目前在世界范围内广泛应用于军工、船用冷藏器材、航天航空、交通运输、医用保温箱、食品工业、民办用冷冻设备和各种保温箱的隔热保温等各个领域。例如美国NBS公司的超低温冰箱就采低�温�工�程2008年用了比较先进的被称为NANOGELTM的金属镀膜纳米材料聚合物作为真空保温层的隔热材料;日本的Sharp冰箱则大量采用VIP隔热,取得了良好的节能效果。表1�VIP产品主要性能参数Table1�MainperformanceparametersofVIPproducts参数指标整体密度/(kg/m3)100-160导热系数/[W/(m�K)](20)0.004使用环境/-50-70压缩强度/MPa0.14-0.252�真空绝热板(VIP)技术2.1�VIP发展历史及国内发展现状从1882年英国科学家JamesDewar发明了杜瓦瓶以来,真空绝热技术的发展已经经历了一个多世纪,对于传热机理的深层次研究也已深入到分子水平,因而VIP技术的发展在前人研究成果的基础上也取得了很大的进步,包括芯材、阻气层及生产过程等各个环节的控制与提高。VIP的概念首先是由美国NASA在三十多年前提出并进行设计的,其产品是以气相二氧化硅(fumedsilica)做为芯材,将2英寸厚度的绝热板应用于标准6英寸厚的墙体上,以期达到R�70的热阻值[3]。最早的真空绝热板概念被转化为产品专利则是在1979年和1983年。20世纪80年代,BrownBoverie和Cie(BBC)在德国海德尔堡发明了矩形真空外壳,其内填充以粉末和纤维席作为绝热材料,用于钠�硫高温电池的绝热。在20世纪90年代初,Degussa在Hanau生产了使用沉淀二氧...