建筑材料应用：真空绝热板优缺点及芯材介绍

　　建材工业鼓励推广应用的技术和产品目录（2018-2019年本）是新版的鼓励推广应用的技术，在其产品目录里，真空绝热板成为上榜的建筑保材料。

　　今天将和大家一起探讨真空绝热板在建筑领域中的应用。

　　真空绝热板(Vacuum insulation panel，简称VIP) 是将绝热芯材装入隔气结构中，抽真空后再密封起来形成的板材，是一种全新的超级绝热材料，由于其内部真空的特性，实现了极低的导热系数与良好的绝热效果，且其原材料均为无机，也是一种不燃、安全的绝热材料。真空绝热板厚度一般在5-40mm之间，导热系数在4mW/（m?K）甚至2.5mW/（m?K）以下，比常规绝热材料导热系数的1/10还低，是绝热材料的一次革命性发展。

　　真空绝热板（VIP）由多孔芯材、吸气剂和阻气膜三部分复合而成。多孔介质是尽可能多地降低真空绝热板的热传导。阻气膜是保证所创造的真空环境，以大限度地降低由气体造成的热传导和对流换热。吸气剂是为了吸收外界渗入真空绝热板内部和芯材释放的气体和水蒸气，从而降低对流换热和气体导热，持续地保持真空绝热板的真空度，来维持相对低的导热系数同时可以延长真空绝热板的使用寿命。

　　真空绝热板作为一种高效、环保的新型绝热材料，其绝热性能相当于普通保温材料的10倍甚至更高，而厚度仅为普通材料的1/7，同时强度高，燃烧性能为A级，吸水率低，是保温隔热的理想材料，更是老旧房屋通过改造实现环保节能的优选材料。

　　优点：1.保温性能好，导热系数小于0.008 W/（m·K）；2.燃烧性能A级；3.吸水率低。

　　缺点：1.成本相对较高；2.定型产品，现场无法切割；3.工序复杂，工期较长，在处理，安装和使用过程中容易受损。

　　国内建筑用真空绝热板的芯材主要由珍珠岩、微硅粉、矿物棉、玻璃棉等材料组成，不同的材料组合也形成了不同的保温效果。

　　芯材作为真空绝热板的重要组成部分，一般选用多孔芯材，以可能地增加真空绝热板的导热热阻，其作用可以概括成以下三点：

　　（1）用于支撑真空绝热板的壁面，以避免在抽完真空的状态下封闭的阻气膜收缩，塌瘪。

　　（2）控制气体热传导及对流传热，芯板可以在某种程度上限制参与在VIP中的一些气体分子的运动空间，从而阻止气体对流和气体热传导两种传热方式。

　　（3）红外遮蔽及散射作用，高真空度条件下，辐射传热也是热量传递的主要形式之一，此时VIP芯材需要能够起到对红外热辐射进行吸收、散射的作用。

　　对应于VIP芯材的作用，为能满足真空绝热板芯材的条件，芯材需要满足以下特定的要求：

　　（1）多孔芯材的孔径必须足够小，这样在相对高的抽气压力下就能满足真空绝热板的真空度，纳米多孔芯材在相对高的压力环境下就能使得真空绝热板的导热系数满足要求。从图中我们可以看到在板内气体压力超过 100Pa时，真空绝热板的导热系数会急剧上升。

　　（2）芯材的孔必须是开放的同时能起到好的支撑作用，这样才能使气体更容易地抽出来，以尽可能多地降低 VIP 的制作成本。

　　（3）芯材要能有效地阻止红外辐射，以降低传热过程中的辐射传热。