真空绝热板芯材的研究进展与展望

随着我国经济的迅速发展和人们对生活水平的要求越来越高,节能减排对实现“碳达峰”和“碳中和”的目标显得越来越重要。真空绝热板(vacuum insolation panels,VIP)是一种新型的高效保温隔热材料,其中,芯材作为VIP的核心和骨架结构,不仅承担着支撑作用,而且是板内热量传递的主要通道,对保证VIP的保温性能具有关键作用。基于此,本文首先重点介绍了真空绝热板在绿色建筑和冷链物流领域应用的意义,明确了目前制约真空绝热板领域发展的关键问题;随后综述了真空绝热板芯材的研究现状和进展,比对了不同种类芯材(颗粒类芯材、泡沫类芯材、纤维类芯材、生物质材料类芯材和复合类芯材)在原料来源、保温性能、生产工艺及环境保护方面的优劣,将绿色、可再生的生物质基材料用作真空绝热板芯材进行了对比探讨;最后对真空绝热板芯材未来的研究方向和发展前景进行了总结和展望。本文指出,传统以玻璃纤维、有机泡沫或者气相二氧化硅为芯材的真空绝热板,存在生产成本高、不可再生、难降解、污染环境等问题,所以通过功能化手段获得新型、绿色、低成本、具有良好微观孔隙结构和高热阻的芯材是制约真空绝热板发展的关键。生物质材料具有来源广泛、成本低廉、绿色环保、孔隙结构丰富等优点,是一种极具潜力的VIP芯材原料,也将是真空绝热板芯材的重要研究方向。因此,生物质基芯材真空绝热板未来的发展还需进一步拓宽其原料来源、改善制备方法和工艺、明确老化和使役性能、关注复合芯材的开发,不断提高VIP的性能,扩展其应用领域。