[发明专利]隔热材料、隔热材料的制备模具及制备方法、保温装置

说明书

本发明公开一种隔热材料、隔热材料的制备模具及制备方法、保温装置，其中，隔热材料包括基体及堆叠于所述基体内的多个中空微球，各所述中空微球的球壁采用刚性材料制成，各所述中空微球内部填充有低于一个标准大气压的低压稀薄气体，所述隔热材料的总体积为V，多个所述中空微球的总体积为V1，其中，V1≥0.5V。本发明的技术方案能够使隔热材料同时具备高结构强度、高真空度和低导热系数，进一步提升保温效果。

技术领域

本发明涉及隔热保温技术领域，特别涉及一种隔热材料、隔热材料的制备模具及制备方法、保温装置。

背景技术

隔热材料被广泛应用于建筑、家电制造等行业。随着全球温室效应的增加，社会对高效隔热材料提出了新的需求。例如在冰箱等低温系统中，隔热材料的性能直接决定整体能耗表现。现有冰箱多采用聚氨酯作为隔热材料。聚氨酯的导热系数为18～23mW/(m·K)，其本身导热系数已难以进一步降低。若要实现更高的保温要求，或实现保温层厚度的减薄，则需进一步减小隔热材料的导热系数。

利用真空隔热技术进行保温，例如真空隔热板(VIP板)，是近年来开发和研究的新型高效隔热技术。该技术通过增加隔热材料内的真空度，并填充起到支撑作用的芯层隔热材料来实现高效隔热。真空隔热板的导热系数可低至10mW/(m·K)以下，相比于聚氨酯材料能够较大幅度的提升隔热性能，在降低能耗、提高空间利用率方面具有很大的应用潜力。然而传统的真空隔热材料无法同时兼具高结构强度、高真空度和低导热系数，保温效果有待进一步提高。

发明内容

本发明的主要目的是提出一种隔热材料，旨在使隔热材料同时具备高结构强度、高真空度和低导热系数，进一步提升保温效果。

为实现上述目的，本发明提出的隔热材料，包括基体及堆叠于所述基体内的多个中空微球，各所述中空微球的球壁采用刚性材料制成，各所述中空微球内部填充有低于一个标准大气压的低压稀薄气体，所述隔热材料的总体积为V，多个所述中空微球的总体积为V1，其中，V1≥0.5V。

优选地，多个所述中空微球采用密排六方结构堆叠于所述基体内。

优选地，所述基体及所述中空微球的球壁均采用低导热率材料制成，所述低导热率材料的导热系数小于或等于二氧化硅的导热系数。

优选地，所述中空微球的球壁采用二氧化硅、硼硅酸盐、树脂的其中任意一种材料制成；和/或，所述基体采用聚氨酯材料制成。

优选地，所述中空微球内填充的低压稀薄气体的气压范围为 0.1Pa～10000Pa。

优选地，所述中空微球的外径尺寸为1μm～1000μm。

优选地，所述中空微球的外径尺寸为D，所述中空微球的壁厚为H，其中，0.005D≤H≤0.03D。

优选地，0.7V≤V1≤0.71V，所述中空微球的外径尺寸为10μm～15μm，所述中空微球的壁厚为0.1μm～0.15μm，所述中空微球内填充的低压稀薄气体的气压小于或等于1000Pa。

本发明还提出一种隔热材料的制备模具，包括：

缸体，具有顶部敞口的容腔，所述缸体还设有分别与所述容腔连通的进液口和出液口；

顶盖，设于所述缸体的敞口端，所述顶盖能够在外力作用下朝向所述容腔内侧移动；以及

第一多孔件和第二多孔件，分别设于所述进液口和所述出液口，所述第一多孔件和所述第二多孔件均具有用于将所述容腔与外界连通的孔洞，所述孔洞的直径小于所述容腔内填充的微球的直径。

优选地，所述进液口设于所述缸体的底部，所述出液口设于所述缸体的侧部并靠近所述敞口端。

优选地，所述第一多孔件和所述第二多孔件均采用多孔陶瓷件。