CN102434758A - 一种刚性真空绝热板及其制作方法 - Google Patents

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陈照峰
张卷
李斌斌
陈照海
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Abstract

本发明公开了一种刚性真空绝热板，其特征在于由密封的金属阻隔板外壳和内置的无机多孔芯材组合而成，该真空绝热板的导热系数为3～10mW/m.K，每平方米可承载1～2吨配重而不发生变形，并可耐受针刺与沙粒的磨削而不漏气。阻隔板外壳材料为不锈钢或钛合金，但不限于不锈钢和钛合金，其厚度为0.2～1.2mm。无机多孔芯材为玻璃棉毡或气相二氧化硅，但不限于玻璃棉毡和气相二氧化硅，其孔隙率为40～80％。本发明还公开了上述刚性真空绝热板的制作方法。本发明所述真空绝热板可直接用作建筑用保温材料，也可用作冷库、轮船的保温地板等。

Description

一种刚性真空绝热板及其制作方法
技术领域
本发明涉及一种真空绝热材料和绝热材料工程技术，具体涉及一种刚性真空绝热板及其制备方法。
背景技术
真空绝热板是一种超绝热保温材料，相同厚度时，它的导热系数往往要比传统绝热材料的导热系数低5到10倍。正是因为它优异的绝热性能和有限的厚度，真空绝热板才成了保温隔热要求很高、空间受到限制等场所的主流保温材料。
目前文献报道的真空绝热板的阻隔层材料主要为塑料薄膜与铝膜复合而成，真空绝热板不能承受较大的外力，非常容易破损，真空绝热板在安装时往往需要额外的保护措施，因而增加了使用难度和成本。此外，使用过程中，薄膜阻隔层也容易老化，气体逐渐向真空绝热板内渗透，使内部压力升高，从而导致真空绝热板导热系数升高，不能长期服役。
发明内容
本发明要解决的一个技术问题是提供一种可承受较大外力，便于回收利用，且使用寿命较长的刚性真空绝热板。其特征在于它由密封的金属阻隔板外壳和内置的无机多孔芯材组成，该真空绝热板的导热系数为3～10mW/m·K。本发明所述的刚性真空绝热板的阻隔层材料是厚度为0.2～1.2mm的不锈钢或钛合金，但不限于不锈钢和钛合金。本发明所述的刚性真空绝热板的芯材为玻璃棉毡和气相二氧化硅，但不限于玻璃棉毡和气相二氧化硅，孔隙率为40～80％。本发明所述的刚性真空绝热板每平方米可承载1～2吨配重而不发生变形，并可耐受针刺与沙粒的磨削而不漏气。
本发明要解决的另一个问题是公开了一种刚性真空绝热板的制作方法，其特征在于金属阻隔板外壳与芯材经组装、焊接密封、抽真空而成，并包括下述顺序的步骤：
(1)将金属平板冲压成上下两块金属壳板，在上壳板中央处冲压出抽气孔；
(2)将铜质抽气管道焊接到抽气孔上；
(3)将芯材放入下壳板内，带有抽气管道的上壳板盖在上面；
(4)用激光焊接法将上下壳板之间的缝隙焊接，使焊缝处密封；
(5)用真空泵从铜质抽气管道处抽真空，直至真空绝热板内部压力达到0.1Pa～5Pa时停止；
(6)将抽气管压扁使其贴紧金属板；
(7)将焊缝打磨平整；
本发明与现有技术相比，具有以下优点：
(1)本发明采用了金属板作为阻隔层，由于金属板比膜材料刚性强，因此刚性真空绝热板对外力的承载能力更强，适合于各种保温绝热结构，尤其适于直接用作建筑用保温材料。
(2)本发明生产的刚性真空绝热板致密性更好，因此能有效降低外界气体对真空绝热板的渗透，可以长时间保持稳定较低的导热系数，大大延长产品的使用寿命。
(3)本发明生产的刚性真空绝热板便于回收再利用，一旦发现不合格产品，可整块取下，拆卸后重新生产使用，能有效的节约资源，减少浪费。
附图说明
图1为本发明所述的刚性真空绝热板的示意图。
图2为本发明所述的刚性真空绝热板的制作方法流程图。
图中10为下壳板，20为多孔芯材，30为上壳板，40为抽气管，50为焊缝，60为刚性真空绝热板。
具体实施方式
下面结合具体实例，进一步阐明本发明，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定。
实施例1
一种刚性真空绝热板60，该真空绝热板由金属阻隔板外壳和无机多孔芯材经组装、焊接，抽真空、密封而成，该真空绝热板的导热系数为4mW/m·K，每平方米可承受1吨重的配重。本实例中所述的刚性真空绝热板60包括：不锈钢金属阻隔下壳板10，厚度为0.5mm，气相二氧化硅粉体板多孔芯材20，气孔率50％，不锈钢金属阻隔板上壳板30。刚性真空绝热板60的制作方法，具体步骤如下：
(1)将不锈钢平板冲压成下壳板10和上壳板30，在上壳板30表面冲压出抽气孔；
(2)将铜质抽气管道40焊接到抽气孔上；
(3)将气相二氧化硅粉体板多孔芯材20放入下壳板10内，带有抽气管道的上壳板30盖在上面；
(4)用激光焊接法将下壳板10和上壳板30之间的缝隙焊接，形成焊缝50；
(5)用真空泵从刚性真空绝热板抽气管道40处抽真空，直至真空绝热板内部压力达到0.5Pa时停止；
(6)保持内部真空度，将抽气管40压扁使其贴紧金属板；
(7)把焊缝打磨平整。
实施例2
一种刚性真空绝热板60，该真空绝热板由金属阻隔板外壳和无机多孔芯材经组装、焊接，抽真空、密封而成，该真空绝热板的导热系数为6mW/m·K，每平方米可承受1.2吨的配重。本实例中所述的刚性真空绝热板60包括：钛合金阻隔下壳板10，厚度为0.7mm，玻璃棉毡多孔芯材20，气孔率45％，钛合金阻隔板上壳板30。刚性真空绝热板60的制作方法，具体步骤如下：
(1)将钛合金平板冲压成下壳板10和上壳板30，在上壳板30表面冲压出抽气孔；
(2)将铜质抽气管道40焊接到抽气孔上；
(3)将玻璃棉毡多孔芯材20放入下壳板10内，带有抽气管道的上壳板30盖在上面；
(4)用激光焊接法将下壳板10和上壳板30之间的缝隙焊接，形成焊缝50；
(5)用真空泵从刚性真空绝热板抽气管道40处抽真空，直至真空绝热板内部压力达到3Pa时停止；
(6)将抽气管40压扁使其贴紧金属板；
(7)把焊缝打磨平整。
上述具体实施方式不是对本发明保护范围的限定，根据本发明主旨，具体实施方式可作各种变化。

Claims (4)

1.一种刚性真空绝热板，其特征在于由密封的金属阻隔板外壳和内置的无机多孔芯材经组装、焊接，抽真空、密封而成。
2.根据权利要求1所述的一种刚性真空绝热板，其特征在于金属阻隔板外壳为不锈钢或钛合金，但不限于不锈钢和钛合金，其厚度为0.2～1.2mm。
3.根据权利要求1所述的一种刚性真空绝热板，其特征在于无机多孔芯材为玻璃棉毡和气相二氧化硅，但不限于玻璃棉毡和气相二氧化硅，孔隙率为40～80％。
4.一种刚性真空绝热板的制备方法，其特征在于包括下述顺序的步骤：
(1)将金属平板冲压成上壳板和下壳板，在上壳板表面冲压出抽气孔。
(2)将铜质抽气管道焊接到抽气孔上。
(3)将芯材放入下壳板内，带有抽气管道的上壳板盖在上面。
(4)用激光焊接法将两块壳板之间的缝隙焊接形成焊缝，使结合处密封。
(5)用真空泵从刚性真空绝热板抽气管道处抽真空，直至真空绝热板内部压力达到0.1Pa～5Pa时停止。
(6)将抽气管压扁使其贴紧金属板。
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