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超薄真空保溫材料:在家電領域初現鋒芒
發布日期:2013/6/21  來源:  查看:11813 [返回]

     近年來,真空保溫材料開始在家電領域嶄露頭角。比如,某日本企業生產的冰箱采用真空保溫材料后,冰箱壁厚僅為2.8cm,只有普通冰箱的一半。這不僅減少了冰箱重量,而且使容積增加了20%,同時銷售價格也增加了25%??梢哉f,家電保溫材料已經迎來了真空保溫時代。
一、真空絕熱板特點
     通過研究,在多孔狀及纖維狀的絕熱材料中,導熱系數是由四部分組成:λ= λ固體傳導+λ氣體傳導+λ輻射 +λ對流 ,而空氣導熱要占到材料總導熱系數的50%,甚至達到80%。因此可以通過減少甚至消除起主導作用的氣體傳導來實現更加高效的絕熱指標,由此真空絕熱板被發明出來。
     真空絕熱板是一種采取一系列有效優化手段,使得產品的氣體、固體熱傳導盡量達到最小,具有優異絕熱性能的材料。真空絕熱板主要包括外部的阻隔材料、內部的芯材和吸附劑三部分。真空絕熱板與其它傳統保溫材料有明顯的不同,嚴格意義上講,它不僅僅是一塊保溫材料,而是一個微型的真空保溫系統。這個微型真空保溫系統性能的好壞、壽命的長短取決于上述芯材、阻隔材料、吸氣劑或吸附劑三個方面的選擇。
     芯材的作用是支撐真空絕熱板,同時又起到阻擋空氣中的分子直接碰撞而進行熱交換的作用。目前真空絕熱板的芯材多種多樣,不同的芯材會影響到真空絕熱板的初始導熱系數、壽命,因此選擇好芯材是很關鍵的。經過多年的生產、研究發現,可以采用玻璃纖維作為真空絕熱板的芯材,而且纖維越細,導熱系數就越低。
     阻隔材料的選擇對真空絕熱板的壽命起著關鍵性的作用,在阻隔性能方面,鋁的阻隔性能優異被廣泛認可,因而大部分真空絕熱板均使用含有鋁箔的阻隔膜,目前廣泛使用的是鋁塑復合膜。
     通過五年的跟蹤觀察,我們發現在真空絕熱板中放置吸氣劑或吸附劑將有效提高產品性能。五年前制作的真空絕熱板放置與未放置吸氣劑的進行比較,導熱系數相差將近一倍。
     之所以必須使用吸氣劑或吸附劑,是由于芯材放氣和阻隔膜滲漏氣體造成的。在真空絕熱板板中芯材的殘留氣體緩慢釋放和外部氣體緩慢滲透到真空絕熱板的內部,造成真空度下降,導致性能下降。
二、真空絕熱板的應用
     真空絕熱板作為一種綠色環保的新型高效絕熱材料,可以在大部分中低溫保溫隔熱領域廣泛應用。在家電中可用于生產冰箱、冷柜、電飯煲、熱水器、展示柜等。
     以真空絕熱板在冰箱領域的應用為例,根據冰箱的基本構造和制冷的基本原理,冰箱節能的基本途徑有多種,目前主要的節能手段為采用變頻壓縮機和性能更好的隔熱材料。相比較而言,使用隔熱材料來達到節能的效果較為簡單易行,效果明顯。
     當然真空絕熱板的使用效果還與設計方案有很大關系。在選用真空絕熱板時,建議要盡量選用大尺寸真空絕熱板。經過實踐應用和理論分析,一般實際應用中使用較大面積的真空絕熱板效果較好,而面積越小的真空絕熱板,隔熱保溫效果越差。
     有研究機構對真空絕熱板在家用電冰箱、冷柜放置位置及覆蓋率的情況進行了研究,結果顯示真空絕熱板的節能效果與設計使用密切相關,最終還是要通過整機驗證才能起到更好的效果。
三、真空絕熱板的未來
     隨著真空絕熱板的技術發展,該產品的性能、價格、性價比可以滿足較多客戶的需求,綜合性價比可以超過傳統的保溫材料。
     導熱系數是反應材料保溫隔熱性能的指標,導熱系數越小,說明材料的保溫性能越好。早期的真空絕熱板導熱系數較高,隨著真空絕熱板技術的不斷發展,現在的真空絕熱板導熱系數已經逐步由6mW/m.K(20℃測試條件)降到3.5mW/m.K(20℃測試條件),并且能夠穩定批量化生產。相信不久的將來,批量化生產的真空絕熱板導熱系數可以降得更低,達到2 mW/m.K(20℃測試條件),甚至1mW/m.K(20℃測試條件)。
     研究表明,如果未來當真空絕熱板導熱系數下降到2.5mW/m.K,每平方米價格下降到100元的時候,其綜合成本就與聚氨酯材料相差不多,可以在家電領域廣泛應用。而隨著真空絕熱板技術的不斷發展和材料科學技術的不斷開拓前進,在不久的將來,生產企業將制造出除平板真空絕熱板外的各種異形的真空絕熱板板,如:圓形、筒形、弧形、帶孔、帶凹槽的真空絕熱板板。這將大大推動真空絕熱板在更多領域的使用。

 

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