近年來，真空保溫材料開始在家電領(lǐng)域嶄露頭角。比如，某日本企業(yè)生產(chǎn)的冰箱采用真空保溫材料后，冰箱壁厚僅為2.8cm，只有普通冰箱的一半。這不僅減少了冰箱重量，而且使容積增加了20%，同時(shí)銷售價(jià)格也增加了25%?？梢哉f，家電保溫材料已經(jīng)迎來了真空保溫時(shí)代。
一、真空絕熱板特點(diǎn)
通過研究，在多孔狀及纖維狀的絕熱材料中，導(dǎo)熱系數(shù)是由四部分組成：λ= λ固體傳導(dǎo)＋λ氣體傳導(dǎo)＋λ輻射 ＋λ對(duì)流 ，而空氣導(dǎo)熱要占到材料總導(dǎo)熱系數(shù)的50%，甚至達(dá)到80%。因此可以通過減少甚至消除起主導(dǎo)作用的氣體傳導(dǎo)來實(shí)現(xiàn)更加高效的絕熱指標(biāo)，由此真空絕熱板被發(fā)明出來。
真空絕熱板是一種采取一系列有效優(yōu)化手段，使得產(chǎn)品的氣體、固體熱傳導(dǎo)盡量達(dá)到最小，具有優(yōu)異絕熱性能的材料。真空絕熱板主要包括外部的阻隔材料、內(nèi)部的芯材和吸附劑三部分。真空絕熱板與其它傳統(tǒng)保溫材料有明顯的不同，嚴(yán)格意義上講，它不僅僅是一塊保溫材料，而是一個(gè)微型的真空保溫系統(tǒng)。這個(gè)微型真空保溫系統(tǒng)性能的好壞、壽命的長短取決于上述芯材、阻隔材料、吸氣劑或吸附劑三個(gè)方面的選擇。
芯材的作用是支撐真空絕熱板，同時(shí)又起到阻擋空氣中的分子直接碰撞而進(jìn)行熱交換的作用。目前真空絕熱板的芯材多種多樣，不同的芯材會(huì)影響到真空絕熱板的初始導(dǎo)熱系數(shù)、壽命，因此選擇好芯材是很關(guān)鍵的。經(jīng)過多年的生產(chǎn)、研究發(fā)現(xiàn)，可以采用玻璃纖維作為真空絕熱板的芯材，而且纖維越細(xì)，導(dǎo)熱系數(shù)就越低。
阻隔材料的選擇對(duì)真空絕熱板的壽命起著關(guān)鍵性的作用，在阻隔性能方面，鋁的阻隔性能優(yōu)異被廣泛認(rèn)可，因而大部分真空絕熱板均使用含有鋁箔的阻隔膜，目前廣泛使用的是鋁塑復(fù)合膜。
通過五年的跟蹤觀察，我們發(fā)現(xiàn)在真空絕熱板中放置吸氣劑或吸附劑將有效提高產(chǎn)品性能。五年前制作的真空絕熱板放置與未放置吸氣劑的進(jìn)行比較，導(dǎo)熱系數(shù)相差將近一倍。
之所以必須使用吸氣劑或吸附劑，是由于芯材放氣和阻隔膜滲漏氣體造成的。在真空絕熱板板中芯材的殘留氣體緩慢釋放和外部氣體緩慢滲透到真空絕熱板的內(nèi)部，造成真空度下降，導(dǎo)致性能下降。
二、真空絕熱板的應(yīng)用
真空絕熱板作為一種綠色環(huán)保的新型高效絕熱材料，可以在大部分中低溫保溫隔熱領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。在家電中可用于生產(chǎn)冰箱、冷柜、電飯煲、熱水器、展示柜等。
以真空絕熱板在冰箱領(lǐng)域的應(yīng)用為例，根據(jù)冰箱的基本構(gòu)造和制冷的基本原理，冰箱節(jié)能的基本途徑有多種，目前主要的節(jié)能手段為采用變頻壓縮機(jī)和性能更好的隔熱材料。相比較而言，使用隔熱材料來達(dá)到節(jié)能的效果較為簡單易行，效果明顯。
當(dāng)然真空絕熱板的使用效果還與設(shè)計(jì)方案有很大關(guān)系。在選用真空絕熱板時(shí)，建議要盡量選用大尺寸真空絕熱板。經(jīng)過實(shí)踐應(yīng)用和理論分析，一般實(shí)際應(yīng)用中使用較大面積的真空絕熱板效果較好，而面積越小的真空絕熱板，隔熱保溫效果越差。
有研究機(jī)構(gòu)對(duì)真空絕熱板在家用電冰箱、冷柜放置位置及覆蓋率的情況進(jìn)行了研究，結(jié)果顯示真空絕熱板的節(jié)能效果與設(shè)計(jì)使用密切相關(guān)，最終還是要通過整機(jī)驗(yàn)證才能起到更好的效果。
三、真空絕熱板的未來
隨著真空絕熱板的技術(shù)發(fā)展，該產(chǎn)品的性能、價(jià)格、性價(jià)比可以滿足較多客戶的需求，綜合性價(jià)比可以超過傳統(tǒng)的保溫材料。
導(dǎo)熱系數(shù)是反應(yīng)材料保溫隔熱性能的指標(biāo)，導(dǎo)熱系數(shù)越小，說明材料的保溫性能越好。早期的真空絕熱板導(dǎo)熱系數(shù)較高，隨著真空絕熱板技術(shù)的不斷發(fā)展，現(xiàn)在的真空絕熱板導(dǎo)熱系數(shù)已經(jīng)逐步由6mW/m.K（20℃測試條件）降到3.5mW/m.K（20℃測試條件），并且能夠穩(wěn)定批量化生產(chǎn)。相信不久的將來，批量化生產(chǎn)的真空絕熱板導(dǎo)熱系數(shù)可以降得更低，達(dá)到2 mW/m.K（20℃測試條件），甚至1mW/m.K（20℃測試條件）（見圖4）。
在真空絕熱板的成本方面，初期真空絕熱板的價(jià)格較高，達(dá)到400元/平方米；2005年，真空絕熱板的價(jià)格就降到了320元/平方米；到2009年國內(nèi)可以大規(guī)模生產(chǎn)的時(shí)候，價(jià)格就已經(jīng)降到了250元/平方米。隨著國內(nèi)外多家企業(yè)的規(guī)模化生產(chǎn)，特別是真空絕熱板各個(gè)環(huán)節(jié)的技術(shù)改造，價(jià)格將不是制約真空絕熱板應(yīng)用的因素。未來真空絕熱板的價(jià)格將會(huì)降至大約100元/平方米。
研究表明，如果未來當(dāng)真空絕熱板導(dǎo)熱系數(shù)下降到2.5mW/m.K,每平方米價(jià)格下降到100元的時(shí)候，其綜合成本就與聚氨酯材料相差不多，可以在家電領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。而隨著真空絕熱板技術(shù)的不斷發(fā)展和材料科學(xué)技術(shù)的不斷開拓前進(jìn)，在不久的將來，生產(chǎn)企業(yè)將制造出除平板真空絕熱板外的各種異形的真空絕熱板板，如：圓形、筒形、弧形、帶孔、帶凹槽的真空絕熱板板。這將大大推動(dòng)真空絕熱板在更多領(lǐng)域的使用。
