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10mm厚的真空绝热板,让列车车体保温性能up up up!

10mm厚的真空绝热板,让列车车体保温性能up up up!

  • 分类:真空杂志
  • 作者:《真空》杂志
  • 来源: iVacuum真空聚焦
  • 发布时间:2020-08-21 10:17
  • 访问量:

【概要描述】

10mm厚的真空绝热板,让列车车体保温性能up up up!

【概要描述】

  • 分类:真空杂志
  • 作者:《真空》杂志
  • 来源: iVacuum真空聚焦
  • 发布时间:2020-08-21 10:17
  • 访问量:
详情

        我国幅员辽阔,铁路运行线路长,跨经纬度大,所以列车运行沿线气象参数变化很大。另外,随着列车时速的提高,车体外表面换热洗漱明显增大。这些因素对车体材料的保温性能提出更高要求。

真空绝热板
有望应用于列车车体隔热壁

        近年来,真空绝热板(Vacuum Insulation Panels,简称VIP)迅速发展起来,这是一种新型的高效绝热材料。它是把多孔绝热芯材填充于铝塑复合的气体阻隔袋中,抽真空后封装制得的。

        通过抽真空的方式来消除VIP内部气体热传导,使其导热系数可以降低到传统保温材料的十分之一,低至2.0mW/(m·K)以下,使用寿命长达15年以上。

VIP结构示意图


        VIP具有导热系数低、厚度薄、安全性好、环保和高效节能等优势,已经广泛应用于冰箱、冷柜、冷藏车及自动贩卖机等低温冷藏领域,以及新型节能建筑等对保温要求较高的领域。

        虽然VIP在列车车体隔热壁上几乎没有应用,但是随着该技术的成熟,生产的规模化以及成本的降低,它的市场前景将会越来越广阔,在列车车体隔热壁中的应用也将成为可能。


如果实现应用……
        现在的列车车体隔热壁包括车顶、侧墙(包括车窗)、内端墙以及地板等部分,它们分别由外层薄钢板、各种形状的钢柱、木柱、隔热材料及内墙板等组成。

        有研究者通过试验对比VIP和列车隔热壁上已经应用到聚苯乙烯泡沫(EPS),发现用VIP替代传统车体保温材料具有相当的可行性和优势。

从试验结果来看:

(1)采用10mm厚的VIP替代65mm~85mm厚EPS作为车体隔热壁,可以使车体传热系数降低37%,每节车厢内部空间增大17.5m3,说明VIP用于车体保温具有节能环保、节能空间的优势。另外,VIP本身具有优异的阻水性能,这就不需要再在列车车厢壁安装水汽阻隔膜。

(2)保温性能对比试验说明了嵌有10mm的VIP保温箱的传热系数,比纯PU保温箱的降低约40%,保温性能得到大幅提升。


结  语
        虽然玻璃纤维芯材VIP初始导热系数低于2.0mW/(m·K),但对于列车车体20~25年的使用寿命,可采用纤维直径更细的芯材,阻隔性能更好的薄膜,添加吸气剂以及优化封装工艺等方法来实现。

        同时,随着VIP技术的成熟,产业化的发展,在性能和价格方面替代传统的保温材料将成为可能。

 

本文节选自《真空绝热板在列车车体隔热壁中的应用》
原文发表于《真空》杂志2017年第4期
文章作者:邸小波1,陈照峰1,谢振刚2,胡永年2
作者单位:1.南京航空航天大学材料科学与技术学院;2.福建赛特新材股份有限公司

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