vip绝热性能及其影响参数分析

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1、第15卷第3期真空与低温2009年9月Vacuum＆Cryogenics165VIP绝热性能及其影响参数分析1112温永刚，王先荣，陈光奇，陈叔平（1.兰州物理研究所，真空低温技术与物理国家级重点实验室，甘肃兰州730000；2.兰州理工大学石油与化工学院，甘肃兰州730050）摘要：真空绝热板（VIP）具有10倍于传统绝热材料的优异绝热性能。对VIP有效导热系数进行了分析，表明影响VIP绝热性能主要是固体导热和辐射传热，而气体导热和对流换热可忽略不计。影响VIP整体绝热性能的因素主要有温度、气体压力、含湿率、芯材密度及芯材颗粒度等参数。关键词：VIP；绝热机理；有效导热系数；

2、影响参数中图分类号：TB74文献标识码：A文章编号：1006-7086（2009）03-0165-05ANALYSISONTHERMALINSULATIONPERFORMANCEANDINFLUENCEPARAMETERSOFVACUUMINSULATIONPANELWENYong-gang1,WANGXian-rong1,CHENGuang-qi1,CHENShu-ping2（1.NationalKeyLabofVacuum&CryogenicsTechnologyandPhysics,LanzhouInstituteofPhysics,Lanzhou730000,China

3、;2.LanzhouUniversityofTechnology,AcademeofPetroleumandChemical,Lanzhou730050,China）Abstract：VIPhasexcellentthermalinsulationperformance,thethermalresistanceofwhichistentimeshigherthanconventionalinsulationmaterials.ThroughanalysisoneffectivethermalconductivityofVIP,itisindicatedthatthemainin

4、fluenceitemsonVIPthermalperformancearesolidthermalconductandradiationheattransfer,whiletheinfluenceofgasthermalconductandconvectionheattransferisnegligible.ThemainparametersthatinfluencethewholethermalperformanceofVIPistemperature,gaspressure,watercontent,coredensity,coregranuleandsoon.Keywo

5、rds：VIP；thermalinsulationmechanism;effectivethermalconductivity;influenceparameter1引言真空绝热板（VIP）是近年来快速发展起来的一种新型绝热材料，它是利用真空绝热原理并采取各种措施以尽量消除或弱化板内的热量传递，使其漏热降低到最小，因而具有10倍于传统绝热材料的优异绝热性能。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，不使用消耗臭氧层物质（OzoneDepletingSubstances），而且导热系数可以达到3~4mW/m·K，其热阻相当于普通绝热材料的[1]1

6、0倍甚至更高，而其厚度仅为普通绝热材料的1/7，具有环保和节能的双重优点。图1为VIP与普通绝热材料热阻比较柱状图，从图中可以看出VIP具有很大的绝热优势。图2为相同热阻的VIP与传统绝热材料的比较，其厚度相差10倍以上，因而对于绝热空间要求较为严格的应用领域（如冰箱和冷冻行业），VIP得到了广泛的发展和应用。5VIP不仅是一种新型绝热材料，而且又是具有复杂性和敏感性的一个真空绝热系统。图3所示为1×10[2]Pa、20℃下不同芯材导热系数随气体压力变化情况。由图3可以看出，不同芯材随板内气体压力上升表现收稿日期：2009-09-07.作者简介：温永刚（1978-），男，甘肃省

7、陇西县人，工程师，博士研究生，从事真空技术与低温物理研究。166真空与低温第15卷第3期出的导热系数变化差异较大，对于气体压力变化的“敏感度”也不尽相同。相比之下，气相二氧化硅（fumedsilica）则表现出较大的“迟钝性”，因而更适宜于作为VIP芯材使用。当然，除了芯材材料对气体压力的敏感程度外，还要充分考虑芯材材料的制作工艺、价格等因素，这样才能有效降低VIP的成本，使其得到大面积推广和应用。）K·m/（W数系热导传统绝热材料VIP0泡沫塑料泡沫塑料无机纤维无机纤维VIP空气泡沫珍珠岩