CN102615864A - 一种复层隔热材料及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
一种复层隔热材料及其制造方法，属于工程隔热材料领域，具体涉及一种工程领域用的隔热材料及其制作方法。包括镜面层(1)和网栅层(2)，其特征在于：镜面层(1)和网栅层(2)交替叠加组装，网栅两面都设有交替排列的凸包，相邻叠加的镜面层(1)与网栅层(2)之间通过所述凸包的顶部固定联结为一体，镜面层(1)和相邻的界面间夹持着网栅层(2)，形成一层封闭的隔热空间。本发明复层隔热材料具有结构设计简单新颖巧妙、隔热效果极佳、安装灵活方便等优点，且其制作方法简单方便，适于实用，适用范围较广。
Description
技术领域
一种复层隔热材料及其制造方法，属于工程隔热材料领域，具体涉及一种工程领域用的隔热材料及其制作方法。
背景技术
目前，工程上现有的隔热方法中，采用镜面反射层阻隔热辐射和采用导热系数较低的夹层降低热传导的方式被广泛采用，而在这些方法当中，降低热传导的材料大多充满夹层空间，而镜面反射层的布设是紧贴在致密的夹层材料上的，因为，热传递是由电磁波形态进行的，电磁波行进在致密材料中，较多的和致密材料的原子进行能量交换，同时，辐射到镜面反射层的电磁波多数是由接近镜面反射层的粒子发出的，其辐射强度经过多次衰减，而又由于发出这些辐射的粒子所处的温度场温度较低，相应所产生的辐射热数值较小，这种传热过程辐射热所占的份额很低，因而其热传递的主要分量是传导型热交换，因此，这种做法并不能充分发挥镜面反射层的作用。
而与之对应的，网栅层在法线方向上承受的荷载一般较小，因此，用局部支撑满足荷载的条件下，尽量的减少夹层材料的用量，其夹层空间尽量由导热系数更低的“空气”代替是一种更节约型的选择。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种导热系数低、隔热效果好、制作简单的复层隔热材料及其制造方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：该种复层隔热材料，包括镜面层和网栅层，其特征在于：镜面层和网栅层交替叠加组装，网栅两面都设有交替排列的凸包，相邻叠加的镜面层与网栅层之间通过所述凸包的顶部固定联结为一体，镜面层和相邻的界面间夹持着网栅层，形成一层封闭的隔热空间。这个隔热空间近乎密闭，热对流的热传递可以忽略不计；且该空间中的热辐射可由镜面层直接反射回热源方向；该空间的热传导是由空气和网栅的热传导组成，网栅的热传导是经线和纬线上发生的热传导，分析数据表明，每个网格平均相当于只有一根线在进行热传导，其路径长度约为一个网格的边长加2.14个网线的直径，又由于网线截面积是网格面积的几十分之一，根据热传导定律，其热传导能力仅是网线材料密实填充条件下的几十分之一。
所述的凸包设置在网栅的经线和纬线的每个交点处。使得网栅层与镜面层的联接为多个凸包的顶点形成的多个点接触，减少了接触面积，增加了热阻。
所述的凸包设置在网栅的经线和纬线的两交点之间。
所述的网栅层用低导热系数的线材编织而成，网栅的经线或纬线上的凸包为间隔设置。即同一条纬线或同一条经线上的相邻的两个凸起为反向设置。
所述的镜面层为薄型铝箔或锡箔制作，厚度为0.007～0.02mm。
所述的镜面层的层数多于网栅层的层数。
所述的网栅层的层数多于镜面层的层数。
一种复层隔热材料的制造方法，其特征在于：包括以下的步骤：
8.1、首先，运用柔性、低导热能力的线材编织成均匀的网栅半成品，将该网栅半成品浸渍处理，使其具有一定的刚性；
8.2、将该网栅半成品穿过一对辊筒中间，通过第一辊筒和第二辊筒上对应设置的凹坑或突起对网栅进行挤压；
8.3、挤压后的网栅的经线和纬线上形成向两侧凸起的凸包，且相邻凸包的凸起方向为反向设置；
8.4、把两层网栅层叠加在一层镜面层外部或将一层网栅层装夹在两层镜面层中间后，将镜面层和网栅层联接固定。
步骤8.4中所述将镜面层和网栅层联接固定的方法具体为：通过一对带粘合剂的辊筒对成型后的网栅上相对应的凸包的顶部进行涂胶，再将镜面层和网栅层胶合固结。
步骤8.4中所述将镜面层和网栅层联接固定的方法具体为：当所述网栅的线材为热熔型材质时，直接将叠加好的镜面层和网栅层通过第一辊筒和第二辊筒加热到线材的熔点以上予以热合。
与现有技术相比，本发明所具有的有益效果是：
1、本发明的复层隔热材料结构设计简单、独特，阻热效率佳：网栅层网栅的经线和纬线上设有凸包，通过这些凸包能够在镜面层和相邻的界面间构成一个空间间隔，该空间为近似封闭，其热对流的热传递可以忽略不计；加之该空间的热辐射由镜面层反射回热源方向，该空间的热传导是由空气和网栅的热传导组成，网栅的热传导实际上就成为在经线和纬线上发生的的热传导，而分析数据表明，每个网格平均只有一根线进行热传导，其路径长度近似的为一个网格的边长加2.14个网线的直径，由于网线截面积是网格面积的几十分之一，相应的，其热传导能力仅是网线材料密实填充条件下的几十分之一，取得较大的热阻。
2、节约成本、制作简单方便：隔热材料采用常见的导热率较低的线材编织而成，通过浸渍具有一定的刚度，具有一定刚性的网栅和具有镜面反射效果的铝箔材料配合使用，较小的厚度能够获得较大热阻，减少了工程空间，降低工程运行成本，又由于线材和铝箔的成本都较低，复层材料的制作成本不高，可降低工程造价。
附图说明
图1是本发明实施例1的镜面层和网栅层的安装关系断面示意图。
图2是本发明实施例2的镜面层和网栅层的另一种安装关系断面示意图。
图3是本发明复层隔热材料的网栅层的网栅结构示意图。
图4是本发明网栅半成品与辊筒的工艺关系示意图。
其中：1、镜面层 2、网栅层 3、纬线 4、经线 5、网栅半成品 6、第一辊筒7、第二辊筒。
图1、3和4是本发明的最佳实施例，下面结合附图1～4对本发明做进一步说明：
具体实施方式
实施例1
参照附图1、3和4：
该种复层隔热材料，主要包括镜面层1和网栅层2，镜面层1和网栅层2交替叠加组装，网栅层2用导热系数较低的线材编织而成，网栅的经线4和纬线3上设有两面布设、交替排列的凸包，凸包设置在网栅的经线4和纬线3的每个交点处，且经线4或纬线3上的这些凸包为间隔、相反方向突起设置，镜面层1与网栅层2通过这些凸包的顶部固结为一体，镜面层1和相邻的界面间夹持着网栅层2，并形成一个封闭的隔热空间；镜面层1为薄型铝箔或锡箔制作，厚度为0.007～0.02mm，网栅层2的层数多于镜面层1的层数，最外部的两层为网栅层2，镜面层1叠加在两网栅层2之间。
上述复层隔热材料的制造方法，包括以下的步骤：
1、首先，运用柔性、低导热能力的线材编织成均匀的网栅半成品，将该网栅半成品浸渍处理，使其具有一定的刚性；
2、将该网栅半成品穿过一对辊筒中间，通过第一辊筒6和第二辊筒7上对应设置的凹坑或突起对网栅进行挤压；
3、挤压后的网栅的经线4和纬线3上形成向两侧凸起的凸包，且相邻凸包的凸起方向为反向设置；
4、把两层网栅层2叠加在一层镜面层1外部或将一层网栅层2装夹在两层镜面层1中间后，将镜面层1和网栅层2联接固定。
步骤4中将镜面层1和网栅层2联接固定的方法具体为：通过一对带粘合剂的辊筒对成型后的网栅上相对应的凸包的顶部进行涂胶，再将镜面层1和网栅层2胶合固结。
步骤4中将镜面层1和网栅层2联接固定的方法具体为：当网栅的线材为热熔型材质时，直接将叠加好的镜面层1和网栅层2通过第一辊筒6和第二辊筒7加热到线材的熔点以上予以热合。
工作过程与工作原理：
镜面层1的铝箔两侧各叠加有一层网栅层2，可形成两个热传导阻隔层，其中一层网栅通过凸包的凸点贴于热桥，另一层网栅通过另一侧面的突起点，贴于相关层面。
镜面层1和相邻的界面间夹持着网栅层2，并形成一层封闭的隔热空间，该空间为近似密闭，其热对流的热传递可以忽略；且该空间的热辐射的90％以上直接由镜面层1反射回热源方向，该空间的热传导是由空气和网栅层2的网栅热传导组成，网栅的热传导是经线4和纬线3上发生的热传导，分析数据表明，网栅的每个网格平均只有一根线进行热传导，其路径长度近似的为一个网格的边长加2.14个网线的直径；由于网线截面积是网格面积的几十分之一，根据热传导定律，其热传导能力仅是网线材料密实填充条件下的几十分之一。
而且，在传热电磁波传导的路线上设置多层镜面层1，各镜面层1作为反射层在稀薄微粒的介质中，如空气，形成多个间隔。镜面层1将传热电磁波反射回热动力源头，镜面层1的界面形成热传递强力阻止，界面后将形成非线性的温度陡变，传热推动力得以大幅降低，在定长的传热线路上，多层间隔将热传递划分为多个阶梯，各阶梯传热推动力逐次降低，该传热线路即可获得更有效的热传递降低，隔热层可以做的较薄。
实施例2
如图2所示，网栅的经线4和纬线3上的凸包设置在网栅的经线4和纬线3的每个交点处，且经线4和纬线3上的这些凸包为间隔设置，镜面层1的层数多于网栅层2的层数。
工作原理与工作过程及其制作过程与实施例1相同。
实施例3：
网栅上的凸包设置在网栅的经线4和纬线3的两交点之间。
工作原理与工作过程及其制作过程与实施例1相同或相似。
实施例4：
网栅上的凸包设置在网栅的经线4和纬线3的每个交点处和经线4和纬线3的两交点之间。
工作原理与工作过程及其制作过程与实施例1相同或相似。
实施例5
网栅层2截面整体呈波浪形设置。
工作原理与工作过程及其制作过程与实施例1相同或相似。
此外，该复层隔热材料用于多行业工程，如作为高温管道的隔热层使用。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。
Claims (10)
1.一种复层隔热材料，包括镜面层(1)和网栅层(2)，其特征在于：镜面层(1)和网栅层(2)交替叠加组装，网栅两面都设有交替排列的凸包，相邻叠加的镜面层(1)与网栅层(2)之间通过所述凸包的顶部固定联结为一体，镜面层(1)和相邻的界面间夹持着网栅层(2)，形成一层封闭的隔热空间。
2.根据权利要求1所述的一种复层隔热材料，其特征在于：所述的凸包设置在网栅的经线(4)和纬线(3)的每个交点处。
3.根据权利要求1所述的一种复层隔热材料，其特征在于：所述的凸包设置在网栅的经线(4)和纬线(3)的两交点之间。
4.根据权利要求1所述的一种复层隔热材料，其特征在于：所述的网栅层(2)用低导热系数的线材编织而成，网栅的经线(4)或纬线(3)上的凸包为间隔设置。
5.根据权利要求1所述的一种复层隔热材料，其特征在于：所述的镜面层(1)为薄型铝箔或锡箔制作，厚度为0.007～0.02mm。
6.根据权利要求1或5任一项所述的一种复层隔热材料，其特征在于：所述的镜面层(1)的层数多于网栅层(2)的层数。
7.根据权利要求1或4任一项所述的一种复层隔热材料，其特征在于：所述的网栅层(2)的层数多于镜面层(1)的层数。
8.一种如权利要求1～7任一项所述的复层隔热材料的制造方法，其特征在于：包括以下的步骤：
8.1、首先，运用柔性、低导热能力的线材编织成均匀的网栅半成品，将该网栅半成品浸渍处理，使其具有一定的刚性；
8.2、将该网栅半成品穿过一对辊筒中间，通过第一辊筒(6)和第二辊筒(7)上对应设置的凹坑或突起对网栅进行挤压；
8.3、挤压后的网栅的经线(4)和纬线(3)上形成向两侧凸起的凸包，且相邻凸包的凸起方向为反向设置；
8.4、把两层网栅层(2)叠加在一层镜面层(1)外部或将一层网栅层(2)装夹在两层镜面层(1)中间后，将镜面层(1)和网栅层(2)联接固定。
9.根据权利要求8所述的一种复层隔热材料的制造方法，其特征在于：步骤8.4中所述将镜面层(1)和网栅层(2)联接固定的方法具体为：通过一对带粘合剂的辊筒对成型后的网栅上相对应的凸包的顶部进行涂胶，再将镜面层(1)和网栅层(2)胶合固结。
10.根据权利要求8所述的一种复层隔热材料的制造方法，其特征在于：步骤8.4中所述将镜面层(1)和网栅层(2)联接固定的方法具体为：当所述网栅的线材为热熔型材质时，直接将叠加好的镜面层(1)和网栅层(2)通过第一辊筒(6)和第二辊筒(7)加热到线材的熔点以上予以热合。
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| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C53 | Correction of patent of invention or patent application | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information |
Inventor after: Tian Zhaochun Inventor after: Zhang Huiting Inventor after: Tian Xufeng Inventor after: Zhou Fu Inventor after: Huang Qiliang Inventor after: Mu Guanshuai Inventor after: Tian Hao Inventor after: Tian Lianchao Inventor after: Lu Shangxiu Inventor before: Zhang Huiting Inventor before: Tian Xufeng Inventor before: Tian Zhaochun Inventor before: Zhou Fu Inventor before: Huang Qiliang Inventor before: Mu Guanshuai Inventor before: Tian Hao Inventor before: Tian Lianchao Inventor before: Lu Shangxiu |
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| COR | Change of bibliographic data |
Free format text: CORRECT: INVENTOR; FROM: ZHANG HUITING TIAN XUFENG TIAN ZHAOCHUN ZHOU PEI HUANG QILIANG MU GUANSHUAI TIAN HAO TIAN LIANCHAO LU SHANGXIU TO: TIAN ZHAOCHUN ZHANG HUITING TIAN XUFENG ZHOU PEI HUANG QILIANG MU GUANSHUAI TIAN HAO TIAN LIANCHAO LU SHANGXIU |
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| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20140917 |
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| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |