铝箔在超细玻璃纤维叠层芯材中对真空绝热板性能的影响

发布时间：2017-08-03 10:26

  本文关键词：铝箔在超细玻璃纤维叠层芯材中对真空绝热板性能的影响

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【摘要】：以玻璃纤维棉为芯材的真空绝热板具有厚度薄、质量轻的优点,是一种热导率极低的超级绝热材料,已经在冰箱等冷链中得到应用。然而,由于玻璃纤维棉毡疏松多孔,真空绝热板存在耐压强度低、使用寿命较短的缺陷,限制了其在航空、航天、航海等高、尖端领域的应用。本文提出一种铝箔和超细玻璃纤维芯材叠层的新型结构,经过真空热封,获得不同叠层结构真空绝热板,通过测试对比导热系数、弯折性能和老化性能,分析铝箔在超细玻璃纤维叠层芯材中对真空绝热板性能的影响规律,优化铝箔、玻纤叠层结构。实验结果表明:(1)铝箔和玻璃纤维之间相容性良好,没有发生穿刺等现象;(2)铝箔在超细玻璃纤维叠层芯材中降低了真空绝热板的回弹率,增加了真空绝热板的弯曲强度;(3)铝箔通过氧化对渗入气体吸收,降低了真空绝热板对板内气压的敏感性;(4)基于铝箔本身的高导热和高热辐射,厚度小于1mm的湿法芯材和厚度为0.03mm的铝箔具有良好的耦合效果。本文优化了现有产品的结构,对于平均纤维直径为3.5?m、叠层层数为30层、单层厚度为0.6~0.8mm的湿法毡玻璃纤维芯材真空绝热板,按照每10层玻璃纤维棉毡间隔一层铝箔的形式,得到在同样工艺条件下导热系数相对最低的真空绝热板,导热系数达到1.494mW/(m?K)。在此基础上,采用简化数学模型对叠层芯材真空绝热板进行使用寿命预测,这种结构真空绝热板的自然老化寿命可达70多年,优于纯玻纤芯材真空绝热板的60年。
【关键词】：真空绝热板 玻璃纤维 铝箔 叠层芯材 导热系数 弯曲 老化
【学位授予单位】：南京航空航天大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TB34
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-14
• 第一章 绪论14-29
• 1.1 真空绝热板的发展历程14-19
• 1.1.1 真空绝热板的概念15-16
• 1.1.2 真空绝热板的结构与性能16-18
• 1.1.3 真空绝热板存在的问题与解决措施18-19
• 1.2 真空绝热板的绝热机理19-24
• 1.2.1 热传导分析20-21
• 1.2.2 热对流分析21-23
• 1.2.3 热辐射分析23-24
• 1.3 国内外研究技术现状分析24-27
• 1.4 研究目的和内容27-29
• 1.4.1 研究目的27
• 1.4.2 研究内容27-28
• 1.4.3 创新点28-29
• 第二章 实验过程29-43
• 2.1 原材料29-31
• 2.2 实验设备31-32
• 2.3 材料制备32-39
• 2.3.1 超细离心玻璃棉的生产32-34
• 2.3.2 湿法玻璃纤维芯材的成型34-36
• 2.3.3 真空绝热板的制备36-39
• 2.4 性能表征39-42
• 2.4.1 芯材微观形貌的表征39-40
• 2.4.2 叠层结构真空绝热板弯曲强度的表征40-41
• 2.4.3 真空绝热板隔热性能的表征41-42
• 2.5 高低温老化实验42-43
• 第三章 结果与讨论43-72
• 3.1 超细玻璃纤维结构与性能研究43-48
• 3.1.1 超细玻璃纤维的结构43-45
• 3.1.2 超细玻璃纤维的力学性能45-47
• 3.1.3 超细玻璃纤维的隔热性能47-48
• 3.2 湿法毡玻璃纤维芯材的结构与性能48-53
• 3.2.1 湿法毡玻璃纤维芯材的结构与成分48-50
• 3.2.2 湿法毡玻璃纤维芯材的隔热性能50-53
• 3.3 铝箔的结构与性能53-56
• 3.3.1 铝箔的热物理特性53-55
• 3.3.2 铝箔绝热材料的结构与绝热原理55-56
• 3.4 铝箔与超细玻璃纤维叠层芯材真空绝热板的结构与性能56-66
• 3.4.1 铝箔与超细玻璃纤维叠层芯材的结构与相容性56-59
• 3.4.2 铝箔与超细玻璃纤维叠层芯材的压缩比和回弹率59-61
• 3.4.3 铝箔与超细玻璃纤维叠层芯材真空绝热板的隔热性能61-65
• 3.4.4 铝箔与超细玻璃纤维叠层芯材真空绝热板的弯曲性能65-66
• 3.5 叠层芯材真空绝热板的高低温老化与寿命评估66-72
• 3.5.1 叠层芯材真空绝热板的高低温老化66-69
• 3.5.2 叠层芯材真空绝热板的寿命评估69-72
• 第四章 结论与展望72-74
• 4.1 结论72
• 4.2 展望72-74
• 参考文献74-78
• 致谢78-79
• 在学期间的研究成果以及发表的学术论文79-81
• 附录81-86

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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本文编号：613921