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新材料將節(jié)能效果提高10至20倍 成本降低20%至40%
發(fā)布時(shí)間：2023年4月13日
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采用自主研發(fā)技術(shù)，開(kāi)發(fā)出一種真空絕熱復(fù)合材料，節(jié)能效果較傳統(tǒng)保溫材料提高10—20倍……近日，南京工業(yè)大學(xué)王澤鵬、韓保恒等同學(xué)在陳舟、胡軍峰、姚山季等老師的指導(dǎo)下，憑借該項(xiàng)技術(shù)在第十三屆“挑戰(zhàn)杯”中國(guó)大學(xué)生創(chuàng)業(yè)計(jì)劃競(jìng)賽全國(guó)決賽中斬獲科技創(chuàng)新和未來(lái)產(chǎn)業(yè)組金獎(jiǎng)。
真空絕熱板是真空保溫材料中的一種，可以有效避免空氣對(duì)流引起的熱傳遞，使導(dǎo)熱系數(shù)大幅度降低。真空絕熱板主要由芯材、阻隔膜和吸氣劑構(gòu)成，而芯材是決定真空絕熱板絕熱性能的關(guān)鍵因素，常見(jiàn)的芯材包括顆粒芯材、泡沫芯材、纖維芯材和復(fù)合芯材等，其中纖維芯材具有密度低、直徑小、導(dǎo)熱系數(shù)低等優(yōu)點(diǎn)。
為了提高芯材的絕熱性能，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)采用納米纖維成型技術(shù)，開(kāi)發(fā)出一款納米無(wú)機(jī)纖維，纖維直徑大幅降低。“我們研發(fā)的納米無(wú)機(jī)纖維芯材屬于玻璃纖維的一種，傳統(tǒng)玻璃纖維的直徑大約7—9微米，我們制作的玻璃纖維直徑僅為520納米。”項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人王澤鵬表示，纖維的直徑對(duì)導(dǎo)熱性能影響較大，玻璃纖維就像一條高速公路，在單位時(shí)間內(nèi)，纖維直徑越小，熱能跑的“公里數(shù)”就越多，單位時(shí)間內(nèi)熱傳導(dǎo)能力變差，保溫能力就得到了提升。
芯材制作好以后，放入吸氣劑，再將芯材填充進(jìn)阻隔膜內(nèi)，進(jìn)行抽真空封裝，三者完全密封在一起，形成真空絕熱板。項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)利用自主研發(fā)的高真空快速激光焊接裝備能夠?qū)?.1毫米超薄金屬箔進(jìn)行焊接，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品極溫領(lǐng)域應(yīng)用，產(chǎn)品厚度大幅降低，為普通保溫材料的1/8，不僅降低了成本，還提高了用戶容積率，單位體積處理能力大大提升。
“產(chǎn)品所使用的原材料來(lái)源廣泛，并且可多次循環(huán)利用，在達(dá)到相同節(jié)能率標(biāo)準(zhǔn)情況下，與現(xiàn)有傳統(tǒng)保溫材料相比，常溫產(chǎn)品成本僅為80%左右，高溫產(chǎn)品成本僅為60%左右，成本降低顯著。”團(tuán)隊(duì)成員韓保恒介紹道。
該絕熱板常溫導(dǎo)熱系數(shù)僅為0.0012瓦每米開(kāi)爾文，節(jié)能效果較傳統(tǒng)保溫材料提高10—20倍，產(chǎn)品可用于LNG深冷、醫(yī)藥冷鏈、鋼鐵石化等極低和極高溫領(lǐng)域保溫絕熱。
目前，該項(xiàng)技術(shù)已在徐工集團(tuán)、中集集團(tuán)、國(guó)藥集團(tuán)等企業(yè)應(yīng)用，參與了國(guó)有大型企業(yè)的節(jié)能改造工程，對(duì)400℃介質(zhì)管道進(jìn)行保溫改造，每百米可節(jié)約成本4.5萬(wàn)元。
2023-04-12 20:17:44 來(lái)源: 科技日?qǐng)?bào)