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10mm厚的真空絕熱板,讓列車車體保溫性能up up up!

10mm厚的真空絕熱板,讓列車車體保溫性能up up up!

  • 分類:真空雜志
  • 作者:《真空》雜志
  • 來源: iVacuum真空聚焦
  • 發布時間:2020-08-21 10:17
  • 訪問量:

【概要描述】

10mm厚的真空絕熱板,讓列車車體保溫性能up up up!

【概要描述】

  • 分類:真空雜志
  • 作者:《真空》雜志
  • 來源: iVacuum真空聚焦
  • 發布時間:2020-08-21 10:17
  • 訪問量:
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        我國幅員遼闊,鐵路運行線路長,跨經緯度大,所以列車運行沿線氣象參數變化很大。另外,隨著列車時速的提高,車體外表面換熱洗漱明顯增大。這些因素對車體材料的保溫性能提出更高要求。

真空絕熱板
有望應用于列車車體隔熱壁

        近年來,真空絕熱板(Vacuum Insulation Panels,簡稱VIP)迅速發展起來,這是一種新型的高效絕熱材料。它是把多孔絕熱芯材填充于鋁塑復合的氣體阻隔袋中,抽真空后封裝制得的。

        通過抽真空的方式來消除VIP內部氣體熱傳導,使其導熱系數可以降低到傳統保溫材料的十分之一,低至2.0mW/(m·K)以下,使用壽命長達15年以上。

VIP結構示意圖


        VIP具有導熱系數低、厚度薄、安全性好、環保和高效節能等優勢,已經廣泛應用于冰箱、冷柜、冷藏車及自動販賣機等低溫冷藏領域,以及新型節能建筑等對保溫要求較高的領域。

        雖然VIP在列車車體隔熱壁上幾乎沒有應用,但是隨著該技術的成熟,生產的規?;约俺杀镜慕档?,它的市場前景將會越來越廣闊,在列車車體隔熱壁中的應用也將成為可能。


如果實現應用……
        現在的列車車體隔熱壁包括車頂、側墻(包括車窗)、內端墻以及地板等部分,它們分別由外層薄鋼板、各種形狀的鋼柱、木柱、隔熱材料及內墻板等組成。

        有研究者通過試驗對比VIP和列車隔熱壁上已經應用到聚苯乙烯泡沫(EPS),發現用VIP替代傳統車體保溫材料具有相當的可行性和優勢。

從試驗結果來看:

(1)采用10mm厚的VIP替代65mm~85mm厚EPS作為車體隔熱壁,可以使車體傳熱系數降低37%,每節車廂內部空間增大17.5m3,說明VIP用于車體保溫具有節能環保、節能空間的優勢。另外,VIP本身具有優異的阻水性能,這就不需要再在列車車廂壁安裝水汽阻隔膜。

(2)保溫性能對比試驗說明了嵌有10mm的VIP保溫箱的傳熱系數,比純PU保溫箱的降低約40%,保溫性能得到大幅提升。


結  語
        雖然玻璃纖維芯材VIP初始導熱系數低于2.0mW/(m·K),但對于列車車體20~25年的使用壽命,可采用纖維直徑更細的芯材,阻隔性能更好的薄膜,添加吸氣劑以及優化封裝工藝等方法來實現。

        同時,隨著VIP技術的成熟,產業化的發展,在性能和價格方面替代傳統的保溫材料將成為可能。

 

本文節選自《真空絕熱板在列車車體隔熱壁中的應用》
原文發表于《真空》雜志2017年第4期
文章作者:邸小波1,陳照峰1,謝振剛2,胡永年2
作者單位:1.南京航空航天大學材料科學與技術學院;2.福建賽特新材股份有限公司

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