加快改革的建材行業(yè)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)和新興產(chǎn)業(yè),解決的水泥、平板玻璃行業(yè)嚴(yán)重產(chǎn)能過剩矛盾同時(shí),引導(dǎo)資本流動等元素的建材行業(yè),旨在提高競爭力傳統(tǒng)工業(yè)技術(shù)改造項(xiàng)目,工業(yè)和信息化部《中華人民共和國組織編制建筑材料行業(yè)鼓勵(lì)技術(shù)的推廣應(yīng)用和產(chǎn)品目錄(2018 - 2018)”,最新版本的鼓勵(lì)推廣應(yīng)用技術(shù)和產(chǎn)品目錄,真空隔熱板成為唯一的建筑保溫材料。
今天，我們將討論真空隔熱板在建筑領(lǐng)域的應(yīng)用。
真空隔熱板（VIP）是由隔熱芯材加載到氣體絕熱結(jié)構(gòu)中，經(jīng)真空泵送密封而成的一種新型超絕熱材料。由于其內(nèi)部真空的特點(diǎn)，其導(dǎo)熱系數(shù)很低，保溫效果好。是一種不易燃、安全的絕熱材料。真空隔熱板厚度一般5到40毫米之間,導(dǎo)熱系數(shù)在0.004W/(m•K),是傳統(tǒng)保溫材料導(dǎo)熱系數(shù)低的1/10。
真空隔熱板(VIP)由多孔芯材、吸氣劑和鋁箔膜三部分組成。多孔介質(zhì)是盡可能減少真空隔熱板的熱傳導(dǎo)。鋁箔膜是確保建立了一個(gè)真空環(huán)境,為了減少氣體熱傳導(dǎo)和對流傳熱，該吸氣劑旨在吸收從真空隔熱板和芯材內(nèi)部釋放出來的氣體和水蒸氣，以減少對熱對流和氣體傳導(dǎo)，并保持真空隔熱板的持續(xù)真空度。在延長真空隔熱板使用壽命的同時(shí)，保持相對較低的導(dǎo)熱系數(shù)。
真空絕熱板不僅僅用在建筑，冷鏈?zhǔn)袌鲆埠軓V闊
真空隔熱板是一種高效、環(huán)保的新型保溫材料。其隔熱性能是普通絕緣材料的10倍以上，厚度僅為普通絕緣材料的1/7，節(jié)能首選材料。
優(yōu)點(diǎn):1。保溫性能好,導(dǎo)熱系數(shù)小于0.004 W /(m,K);
2。燃燒性能A級；吸水率低。
缺點(diǎn)：1、成本相對較高；
2。定制產(chǎn)品，現(xiàn)場不能裁剪；
3。生產(chǎn)過程很復(fù)雜,周期較長,在搬運(yùn)、安裝和使用過程中很容易損壞。
家用建筑真空隔熱板的芯材主要由珍珠巖、微硅粉、礦棉、玻璃棉等材料組成。不同的材料組合也會形成不同的隔熱效果。
作為真空隔熱板的重要組成部分，通常采用多孔芯材來最大程度地提高真空隔熱板的導(dǎo)熱系數(shù)。
(1)用于支撐真空隔熱板強(qiáng)度,避免在封閉氣體的真空狀態(tài)收縮阻力。
(2)控制氣體熱傳導(dǎo)和熱對流，芯板在一定程度上限制了VIP中某些氣體分子的運(yùn)動空間，從而阻止了氣體對流和氣體熱傳導(dǎo)兩種傳熱方式。
(3)紅外屏蔽和散射，熱輻射也是高真空條件下傳熱的主要形式之一，此時(shí)VIP芯材需要能夠起到吸收和散射紅外熱輻射的作用。
對應(yīng)于VIP核心材料的影響,為了滿足真空隔熱板的核心材料的條件,核心材料需要滿足以下具體要求:
主要結(jié)果如下：
(1)多孔芯材的孔徑必須足夠小，以滿足真空保溫板在較高吸力下的真空度，納米多孔材料在較高的壓力環(huán)境下，可以滿足真空隔熱板的導(dǎo)熱性能。從圖中可以看出，當(dāng)真空絕熱板的氣體壓力超過100Pa時(shí)，其導(dǎo)熱系數(shù)急劇增加。
(2)核心材料的孔必須開放的，同時(shí)可以起到良好的支撐效果。
(3)芯材應(yīng)能有效地防止紅外輻射，以減少輻射傳熱過程中的傳熱。
目前，一些專家已將VIP芯材分為顆粒狀芯材、泡沫芯材和纖維芯材。
顆粒狀芯材真空隔熱板抗壓強(qiáng)度高,導(dǎo)熱系數(shù)相對較大,成本高,生產(chǎn)過程難以控制;泡沫芯材真空隔熱板成形過程很簡單,低密度、孔徑小,導(dǎo)熱系數(shù)低,老化性能差;纖維芯材料真空隔熱板導(dǎo)熱系數(shù)低,結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,一般在室溫下使用。下面對當(dāng)前市場的芯材做一個(gè)簡單介紹。
1.氣相二氧化硅
氣相二氧化硅為白色細(xì)粉末，無毒、不可燃、可回收，尺寸在7-40nm之間，不會對環(huán)境造成污染，氣相二氧化硅芯本身可用作干燥劑，通過阻隔膜將水蒸氣吸收到VIP中，目前建筑用真空隔熱板的礦石材料大多是氣相法白炭黑。通常氣相二氧化硅的質(zhì)量密度約為200公斤/立方米,導(dǎo)熱系數(shù)的壓力下20 - 100 mbar可以達(dá)到3 - 6 mw /(m K)。然而，氣相二氧化硅作為一種粒狀巖心，也有其固有的缺點(diǎn)，如生產(chǎn)成本高、提取過程難以控制、對紅外輻射的屏蔽效果差等。
2.聚氨酯泡沫
聚氨酯（PUR）泡沫塑料是以異氰酸酯和聚醚為主要原料，用發(fā)泡劑、催化劑、阻燃劑等添加劑在特殊設(shè)備的作用下，通過高壓噴射混合而成的聚合物發(fā)泡聚合物。聚氨酯泡沫,兩種軟、硬泡沫。軟泡沫開孔結(jié)構(gòu),硬泡沫閉孔結(jié)構(gòu)。其導(dǎo)熱系數(shù)較低，只有0.022~0。033 W/(M)。而聚氨酯具有良好的機(jī)械強(qiáng)度和多孔結(jié)構(gòu)、密度低、重量輕等優(yōu)點(diǎn)，因此聚氨酯本身是一種應(yīng)用廣泛的絕熱材料，并且容易抽真空作為VIP芯材。最初的真空絕緣板的核心材料是聚氨酯泡沫。但聚氨酯作為泡沫芯的孔尺寸大于氣相二氧化硅等顆粒芯。這要求當(dāng)氣相二氧化硅芯材料的VIP達(dá)到相同的熱導(dǎo)率時(shí)，聚氨酯泡沫芯VIP需要更高的真空度。和聚氨酯泡沫的核心材料真空保溫板、真空壓力必須保持在1 mbar,如果超過壓力值,導(dǎo)熱系數(shù)將大幅上升。因此，聚氨酯泡沫芯VIP雖然成本不高，但使用壽命相對較短，不適合建筑應(yīng)用。
3.玻璃纖維
玻璃纖維是一種性能優(yōu)異的無機(jī)非金屬材料。具有耐熱性強(qiáng)、耐腐蝕性好、機(jī)械強(qiáng)度高的優(yōu)點(diǎn)。但缺點(diǎn)是性脆,耐磨性較差。與上述兩種核心材料玻璃纖維芯材料的真空絕緣板導(dǎo)熱系數(shù)最小。但是，聚氨酯泡沫塑料與聚氨酯泡沫塑料有著相同的缺點(diǎn)，即芯材的內(nèi)部間隙較大，需要較高的抽氣壓力，從而增加了VIP的生產(chǎn)成本。雖然玻璃纖維的成本相對較低，但填充有吸氣劑玻璃纖維芯材VIP，其使用壽命約為15年，建筑使用壽命相對較短，因此芯材VIP玻璃纖維主要用于冰箱、船用集裝箱等。玻璃纖維可塑性強(qiáng),可以制成各種形狀的真空絕緣板。異形真空保溫板的研制極大地拓展了真空保溫板的應(yīng)用領(lǐng)域。