基于二氧化硅气凝胶的多层隔热结构设计与隔热效果评价

多孔隔热材料具有可设计性、可功能化、可组装性好等优点,但其短时间内难以实现高效保温。方法:拟采用二氧化硅气凝胶作为主体,石蜡作为相变介质,构筑多层保温结构。通过对多层复合结构的研究,获得复合多层复合结构在不同服役条件下的导热性能。结果:研究表明,该材料的保温效果与其所采用的相变材料及组合方法有很大关系。其中,以含石蜡填充的气凝胶为中间层的层状(双层)夹芯结构具有优良的保温性能。10 min后,10 mm厚的夹芯结构的冷端区温度只有59℃,比其他模式中的67℃和71℃要低得多。结论:该优化方法的实质是通过改变MTIS的传热途径,达到短时间、高效率的保温效果,为其在多种保温场合的应用提供了新思路。

基于二氧化硅气凝胶的多层隔热结构设计与隔热效果评价

【目的】多孔隔热材料因其在设计性、功能化和易于组装方面的优势而被广泛应用,但需要解决其在短期和高效隔热方面存在的重大障碍。【方法】为解决这个问题,以硅气凝胶为主体、石蜡为相变材料(PCM),构建多层隔热结构(MTIS)。通过优化分层结构,记录冷端随时间变化的温度,并评估其隔热性能。【结果】研究发现,MTIS的隔热性能与所应用的PCM和组装方式密切相关。在各种组合中,以石蜡填充气凝胶为中间层的叠层(双层)夹层结构具有优异的隔热性能。在300°C下加热10 min后,10 mm的多层夹层结构的冷端温度仅为59°C,显著低于其他模式下的67°C或71°C。【结论】这种优化设计的本质是改变MTIS的热平衡路径,来实现短期和高效的隔热,使其在各种隔热应用中具有一定的通用性。

多层隔热材料的研究进展

多层隔热材料在高真空环境下具有极低的热导率,被称为"超级绝热材料"。介绍了多层隔热材料的组成,对其隔热原理、隔热性能的影响因素进行了总结,综述了高温多层隔热材料和多层气凝胶隔热材料的研究进展,并列举了多层隔热材料的应用实例,对多层隔热材料未来的研究方向进行了展望。

一种新型的气凝胶复合多层隔热组件

针对传统低温镀铝薄膜-涤纶丝网多层隔热组件结构参数和隔热性能难以定量的问题,设计了一种新型的铝箔-气凝胶的复合多层隔热组件,从结构和材料上对传统多层隔热组件进行改进,使其在性能上达到传统多层隔热组件性能的同时,可以对多层的隔热性能进行定量控制和设计。实验结果表明:新型5层铝箔-气凝胶复合多层隔热组件的隔热性能与传统25层镀铝薄膜-涤纶丝网多层隔热组件的隔热性能相当,其当量导热系数均达到10-4量级,且新型铝箔-气凝胶复合多层隔热组件的性能更加稳定。