CN103422581A - 金属真空绝热板及其制备方法 - Google Patents

Abstract

一种金属真空绝热板，包括外壳、芯材和真空腔，其特征在于所述外壳为金属板或金属复合板，所述芯材位于所述外壳经密封焊接所形成的真空腔内，所述芯材为所述外壳提供附加强度、保证所述外壳在大气压下的平整性，所述真空腔在真空炉内高真空、高温下批量化自动焊接密封。本发明的这种金属真空绝热板的制作方法工艺简单，所制备的金属真空绝热板能够克服现有保温板、真空绝热板的不足，可有效保证金属真空绝热板真空腔的气密性、延长金属真空绝热板的使用寿命，并能增加强度以及隔热、隔音和防火性能以及装饰功能。

Description

金属真空绝热板及其制备方法

技术领域

本发明涉及真空绝热板，尤其涉及一种金属真空绝热板及其制作方法。

背景技术

我国建筑耗能已占全社会耗能的1/3以上、并呈逐年增加的趋势，采用保温建材是降低建筑能耗的主要手段之一。目前建筑外墙保温所用的材料许多为B级保温材料，如聚苯乙烯、聚氨酯、发泡橡胶等有机材料，这些有机材料耐热性能差、易燃烧，燃烧时不仅释放出大量的热量、产生大量的有毒烟气，而且能够加速大火蔓延；同时，有机材料在火灾时会发生熔缩，产生燃烧滴落物，引发保温层上所贴瓷砖的脱落，很可能会造成二次火灾和二次伤害，所以国家有关部门明令禁止外墙保温使用有机保温材料，特别是在高层建筑和公共建筑。在燃烧性能达到A级标准的保温材料中，主要是以矿物棉和岩棉为代表的无机材料，但现有国产品在吸水率、强度、耐候性等方面与建筑应用要求有很大的差距，将其直接用于建筑墙体保温，必将出现吸水、下坠、软化等问题。此外，A级保温材料成本远远高于有机材料，施工工艺复杂施工费远远超出B级保温材料的费用，且其保温性能差且能耗高，并不能满足国家当前节能减排的需要。

真空绝热板是近几年来发展起来的一种新型的保温材料，主要包括真空袋和芯材等，其主要优点是属于A级保温材料、保温性能好、厚度薄、单位质量轻等，但也存在明显的缺点如芯材干燥困难，真空袋气密性差、耐穿刺强度低、芯材水分含量高，真空衰减快、容易涨袋、保温寿命短等。此外，以上保温材料在安装后均需增加装饰防护层。

发明内容

 本发明所要解决的技术问题是在于针对现有建筑隔热板、保温板、真空绝热板存在的缺陷，提供一种新型的金属真空绝热板及其制作方法，这种金属真空绝热板的制作方法工艺简单，所制备的金属真空绝热板能克服现有隔热板、真空绝热板和保温板的不足，可有效保证金属真空绝热板的气密性、延长使用寿命，并能增加其强度以及隔热、隔音、防火性能，同时还具有很好的装饰效果。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种金属真空绝热板，包括外壳、芯材和真空腔，其特征在于所述外壳为金属板或金属复合板，所述芯材位于所述外壳经密封焊接所形成的真空腔内，所述芯材为所述外壳提供附加强度、保证所述外壳在大气压下的平整性，所述真空腔在真空炉内高真空、高温下批量化自动焊接密封。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种金属真空绝热板的制作方法，其特征在于包括以下步骤：

第一步，根据所需要制作的金属真空绝热板的形状和大小分别制作两块外壳板，将外壳板进行折边成型或\和冲压凹槽； 

第二步，先将芯材成型干燥后，放入两块外壳板形成的空腔中，然后送入真空炉中；或者将两块外壳板的周边焊接、并预留抽气通道后再送入真空炉中，一次可送入数块；

第三步，先将真空炉加热至抽气的温度，再将真空炉抽真空至100Pa以下，然后利用焊接的方式将真空腔气密性地焊接封闭，解除真空、随炉降温，打开真空炉得到金属真空绝热板。

其中，所述金属真空绝热板包括平面板、曲面板、弯折板、异形板等各种形式的板材。

其中，所述金属真空绝热板有用于安装用的连接件或凹槽或孔或孔等。

其中，所述外壳为金属板或金属复合板，如铁板、不锈钢板、铝合金板等，其上面可以有装饰、防护层，如涂料、电镀层、氟碳漆和装饰板等；

进一步，所述外壳优选超薄板，以减轻重量和成本；

进一步，所述外壳可以是同一种材料，也可以是两种不同的材料。

其中，所述芯材是无机保温材料，如玻璃纤维、珠光砂、珍珠岩、蛭石、气凝胶等。

其中，所述芯材内部可以有红外反射材料如铝箔片等，以减少辐射传热。

其中，所述芯材经过初步干燥、包装、抽真空后再放入所述外壳内，以减小外壳在大气压下的变形量、保持外壳的平整性。

其中，所述真空腔是由一块或两块金属板焊接而成的气密性腔体，所述金属板为超薄板，厚度为0.1-1mm，优选0.15-0.5mm。

其中，所述真空腔可以是一至数个，所述真空腔为两个时，上下两个真空腔沿下上表面的对角线错位叠放粘接，使其形成搭接边，以减少所述真空复合板安装时的边部热桥影响。

其中，所述真空腔为低辐射腔，即其金属板为低辐射板、如采用镜面板等，或其表面经过处理使其具有极低的辐射率、如镀铝膜等。

其中，所述真空腔的内壁可以有隔热、隔音的涂层；所述真空腔内可以有吸气剂，吸气剂在高温、高真空下自动激活。

其中，所述焊接包括熔焊、压焊、钎焊等，如氩弧焊、激光焊接、超声波焊接、低熔点金属和合金焊接以及其他用于金属板尤其是金属超薄板的焊接方式，优选利用低熔点金属和合金的钎焊。

其中，所述焊接可以在真空炉内进行，也可以在真空炉外进行，还可以先在真空炉外封边、后在真空炉内封口；所述封边是将所述真空腔的周边焊接在一起，所述封口是将预留在真空腔侧面的抽气通道进行焊接密封。

其中，所述真空炉或是间歇式生产的单体炉，或是连续式生产的隧道窑炉；所述真空炉的真空度为1-100Pa，优选为5-50Pa；所述真空炉的温度为150-450℃，优选为280-350℃。

本发明的有益效果是:

本发明的金属真空绝热板其外壳为金属板或金属复合板制成，所以具有极好的气密性、耐穿刺强度和低的辐射率，经过高温、高真空处理，可彻底消除芯材所含水分的影响，因而不但隔热性能好、而且具有极长的使用寿命；本发明的金属真空绝热板由几种不同形状和材质的材料复合而成，防止了声音传播时的共振效应，所以具有很好的隔音性能；本发明的金属真空绝热板主要由金属材料组成，芯材选用无机材料，所以具有很好的防火性能；本发明的金属真空绝热板其外壳可选用多种金属板或粘贴其他装饰板，所以具有很好的装饰效果，安装后不需要再做装饰层，不但节省材料也节省人力和时间；本发明的金属真空绝热板由多种材料复合而成，所以不但厚度薄、重量轻，而且具有很高的机械强度；本发明的金属真空绝热板制作工艺简单、生产成本低，能够机械化、自动化、大批量生产，产品可广泛应用于内墙、外墙及幕墙，能够大大减少材料和能源的消耗、减轻建筑物的重量、缩短建筑周期；本发明的金属真空绝热板不但可以应用于新建建筑，而且可以应用于现有建筑的节能和外观改造，既可以湿贴又可以干挂，与现有保温材料相比可以大大节省施工时间、提高隔热和隔音效果；本发明的金属真空绝热板还可以做成异形板，直接用于冰箱、冰柜、冷藏车厢、保温箱、冷藏库、冷藏集装箱等的生产；还可以用于高温领域，如各种炉体的外保温等。

附图说明

图1为本发明的金属真空绝热板结构示意图；

图2为本发明的钎焊封边的金属真空绝热板结构示意图。

图中：1.外壳，2.芯材，3.焊料。

具体实施方式

实施例1：参见图1，金属真空绝热板由外壳1和芯材2，外壳1由厚度为0.15-1.5mm的不锈钢板、镀锌板、电镀锡板或铝合金板等薄金属板构成；芯材2为玻璃纤维、珠光砂、珍珠岩、蛭石、气凝胶等，优选将芯材1进行干燥、塑料袋包装、预抽真空等处理。金属真空绝热板的制作方法如下：首先裁剪两块同样大小的厚度为0.3mm的不锈钢板用于制作外壳1，并利用冲压的方式对两块不锈钢板进行折边成型；其次将一定粒度珠光砂或珍珠岩等经连续式窑炉干燥后，装入塑料袋中、经抽真空后封口，使其成为具有较小的体积和一定的形状芯材2；再次将包装好芯材2放入两块外壳1组成的空腔中形成复合板，利用滚焊机将外壳1的大部分边部焊接密封，留下小部分作为真空腔的抽气通道；最后将一块或成批的复合板送入真空炉中，先加热、使包装芯材2的塑料袋熔化，再抽真空至100Pa以下，抽真空时的温度最好在300℃以上，以促进真空腔内气体尤其是水分的排除，真空度达到后，利用电焊机或激光发生器将真空腔的抽气通道焊接封闭，解除真空，随炉降温，打开真空炉得到金属真空绝热板；为了保护外壳1和起到装饰作用，外壳1的表面可以涂刷氟碳漆或粘贴装饰板。

实施例2：参见实施例1和图2，与实施例1基本相同，不同之处在于形成外壳1的金属板在冲压成型时直接冲压出封边用的沟槽，沟槽内放置低温金属焊料如锡、锌、镁及其低熔点合金，通过在真空炉内的钎焊完成外壳的气密性密封。

所有上述的首要实施这一知识产权，并没有设定限制其他形式的实施这种新产品和/或新方法。本领域技术人员将利用这一重要信息，上述内容修改，以实现类似的执行情况。但是，所有修改或改造基于本发明新产品属于保留的权利。

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)

1.一种金属真空绝热板，包括外壳、芯材和真空腔，其特征在于所述外壳为金属板或金属复合板，所述芯材位于所述外壳经密封焊接所形成的真空腔内，所述芯材为所述外壳提供附加强度、保证所述外壳在大气压下的平整性，所述真空腔在真空炉内高真空、高温下批量化自动焊接密封。

2.如权利要求1所述的金属真空绝热板，其特征在于所述金属真空绝热板包括平面板、曲面板、弯折板和异形板。

3.如权利要求1所述的金属真空绝热板，其特征在于所述芯材为玻璃纤维、珠光砂、珍珠岩、蛭石或气凝胶。

4.如权利要求1所述的金属真空绝热板，其特征在于所述芯材经过初步干燥、包装、抽真空后再放入所述外壳内。

5.如权利要求1所述的金属真空绝热板，其特征在于所述真空腔有一至数个，所述真空腔为两个时，上下两个真空腔沿下上表面的对角线错位叠放粘接，使其形成搭接边，以减少安装时的边部热桥影响。

6.如权利要求1所述的金属真空绝热板，其特征在于所述真空腔的内壁可以有隔热、隔音的涂层。

7.如权利要求1所述的金属真空绝热板，其特征在于所述焊接包括熔焊、压焊和钎焊。

8.如权利要求1所述的金属真空绝热板，其特征在于所述芯材内部可以有红外反射材料如铝箔片。

9.如权利要求1所述的金属真空绝热板，其特征在于所述真空腔内有吸气剂。

10. 权利要求1至9任一项所述的金属真空绝热板的制作方法，其特征在于包括以下步骤：

第一步，根据所需要制作的金属真空绝热板的形状和大小分别制作两块外壳板，将外壳板进行折边成型或\和冲压凹槽； 

第二步，先将芯材干燥成型后，放入两块外壳板形成的空腔中，然后送入真空炉中；或者将两块外壳板的周边焊接、并预留抽气通道后再送入真空炉中，一次可送入数块；

第三步，先将真空炉加热至抽气的温度，再将真空炉抽真空至100Pa以下，然后利用焊接的方式将真空腔气密性地焊接封闭，解除真空、随炉降温，打开真空炉得到金属真空绝热板。

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