真空绝热板(VIP)芯材导热系数对热桥效应的影响

来源:真空技术网(www.chvacuum.com)上海海事大学商船学院 作者:阚安康

  真空绝热板(VIP)芯材导热系数是表征真空绝热板(VIP)整体绝热性能的重要参数,其值约等于多孔介质芯材在高真空状态下表观热导率。一般芯材自身也具有良好的绝热性能,如常作为真空绝热板(VIP)芯材的超细玻璃棉在常压下,其表观热导率可低达0.027 W/(m·K) 。

  本文取在相同的隔气结构及边界条件下,根据计算结果绘制了边缘线性传热率与芯材导热系数变化关系图,如图4 所示。

在相同隔气结构及边界条件下边缘线性传热率随芯材导热系数变化情况

(a) 金属隔气结构;(b) 聚酯基薄膜隔气结构

图4 在相同隔气结构及边界条件下边缘线性传热率随芯材导热系数变化情况

  从图4 中可以看出,在同等厚度的情况下,无论隔气结构有无含有金属层,伴随着芯层导热系数的增加,边缘热桥效应有减小的趋势。真空绝热板(VIP)的芯材导热系数主要取决于芯层材料的材质及使用老化程度,在同等状况下,微孔开孔聚氨酯芯材常压下导热系数在0.020 W/(m·K)左右,而作为芯材在高真空状态下可低达0.0060 W/(m·K);细玻璃纤维作为真空绝热板(VIP)芯材在高真空下其导热系数可低达0.0040 W/(m·K)以下。

  从图4(a)中可以看出,对于10 mm 厚的芯材导热系数为0.004 W/ (m·K)和0.02 W/ (m·K) 的两种隔气结构为铝箔的VIP 而言,前者的边缘线性热导率是后者的1.3 倍;而对于相同状况下的隔气结构为PET 的真空绝热板(VIP),后者是前者的5 倍之多,如图4(b)所示。

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