真空绝热板在建筑中的应用及其基本性能、老化机制和使用寿命(2)

不是至关重要的。而且，如果周边地区存在混凝土或其他碱性物质，环境中的湿度或者水含量必须控制pH值介于3—8.5之间[13][14]。聚氨酯层与热水接触[15]，经水解分解。随后阻隔层的分离会导致VIP过早失效。从金属和聚合物层不同的吸湿膨胀特性产生的剪切应力和界面水冷凝，将会加速分层。

对于起粘结作用的聚乙烯层，当酚类抗氧化剂稳定时，PE-LD的最高工作温度在短期工作时是80℃，长期工作时是60℃。在长期暴露于空气下，PET在130℃是可以工作的[16]。对于各种类型的聚合物，不同的稳定剂可以防止紫外线以及热老化[17]。PET是可以有效抵抗紫外线照射[16]。如果预计经常暴露于太阳照射下，需要特别稳定的类型。应当注意，在金属化之前的等离子溅射处理过程中，有短期高强度紫外线照射[18]。出于这个原因，O2或Ar等离子体是有利的[19]。而且，在建筑领域的长期应用中，通过适当的稳定性实验证明，的做为敏感聚合物材料的PE在VIP封装袋中的性能是较稳定的[20]。出于这些原因，阻隔材料应小心保护以隔绝环境中的湿气或者是水，以及防止在规定的最高工作温度以上工作。但是如果可以迅速干燥的话，偶尔的冷凝也是可以接受的。

Fig. 5. Thermal conductivity of evacuated SiO2 as a function of the moisture content. The humi?ed core material data are from ZAE [8], where the specimens were water loaded before evacuation and sealing. The VIP data were determined on a commercial product, before and after exposure to high water vapor pressure.

图５ SiO2的导热系数。潮湿芯材的数据来自ZAE[8]，这些芯材在抽真

空和封装之前是水负载。是否要暴露在水压下取决于ＶＩＰ的商业用途。

Fig. 6. Visualization of a laminated polymer based high barrier envelope containing three aluminum barrier layers with an optical microscope (top and bottom areas are embedding material).

图６ 光学显微镜下基于三层铝膜的复合聚合物的形象（顶部和底部为嵌入材料） 2.3二氧化硅芯材

一般来说，在不出现漏气时，只要芯材不承受过大的压力，我们可以认为VIP的性能是稳定的。此外，在建筑物工作温度范围内，以气相二氧化硅作为主要成分是非常稳定的。如用于结构增强或遮光的纤维添加剂加入到其中来增加构件的强度或减少红外辐射。芯材的老化可以不考虑在内。即使在空气中的湿度与环境的水分达到平衡的情况下，芯材也不会以不能接受的速度失效。

总之，考虑到上述的限制条件，在工程应用中，最新的阻隔材料和芯材部件都有一个合理的内在的使用寿命。在接下来的部分，重点将放在揭示温度和湿度的影响下VIP长期工作的性能。 3、实验表征方法

VIP内部压强的上升和芯材中水分的积累是两个基本的影响老化的因素，它们影响了VIP长期的耐热性和使用寿命。然而，可以很容易地只通过称重计量来测量水分渗透率，然而用于测定内部压强的方法是不存在的。以减压为基础的方法已成功地应用于各种实验室：在一个连续抽真空的真空室里，当真空室的压强达到与VIP内的压强相同时，阻隔膜便和芯材分离。在瑞士材料测试与研究所，VIP表面固定的位置上有一个或多个激光测距仪可以持续的测量封装袋表面的距离，该距离值作为一个箱内压强的参数（图7）。因此，这个―临界压强‖，精确到约0.3+5％毫巴，各自的情况不同，这可能会产生局部效所以也应考虑在内。当然，一项重要措施是由热阻确定，如防热板[21]。然而，由于轻微的压强变化会导致导热的大幅变化（图3），这种方法用于在一个没有失效的VIP上衡量气体渗透效应是相当不恰当的。进一步说，在二氧化硅芯材上压强的增加和湿气的积累都有可以引起热阻的变化。

Fig. 7. Depressurization apparatus for the determination of the internal pressure at EMPA (a). The pressure of detachment is identi?ed in the distance–pressure

diagram (b) as the intersection of the two linear portions (?lled diamonds) of the distance function. Below the intersection the VIP is expanding.

图7 决定内部压力的减压装置（a）。压力的分配是距离—压力图（b）中的两条线段的交汇点。

4、湿热条件下的VIP老化行为

由于在建筑物中总是存在不同的温度和湿度状况，在瑞士材料测试与研究所（加速）老化机制的研究集中在高温和湿度。样本，一般为250毫米×250毫米和500毫米×500毫米，20毫米的厚度，代表最近在欧洲市场上的VIP产品。为了检测大范围的影响因素，在小的样品上进行了一系列的测量，这些小样品被制造商宣称最高工作温度为80℃，同时应用在80％相对湿度的环境中（80℃/80％ rH）。为了便于比较，试样在循环的条件和暴漏在80℃蒸汽压条件下也被研究过。随后的测试均在30℃/90％rH下进行，并且认为有一个合理的应用范围。 结果列于图8。在80℃/80％rH下，很明显的是，在长期的应用中，压强的增加以及湿气积累过快。在图8中可以看出，(8 h at 80 8C/80%r.H. $ 4 h at 25 8C/50% r.H.)的循环条件甚至比一个持续暴露在80℃/80％rH严重。压强和湿度含量的增幅几乎翻了一番。由于聚合物和金属层热膨胀系数不同产生的剪切应力，或在冷凝的VIP表面的循环水被芯材的热惯性静止在一个温—湿上升阶段，在循环阶段，高的渗透率会进一步提高。一个内部压强和水分含量之间存在明显的相关性，表明水蒸汽压强的增加是一个主要原因。高水分灵敏度的另一个迹象是在80℃（环境）和低蒸气压的行为：压强的增加速度要低得多，但仍高于每年10毫巴（记住接受范围为每年约2毫巴）。 Table 1

Moisture accumulation and internal pressure increase rates of VIP speci- mens in two sizes at accelerated conditions 65 ℃, 75% r.H. with different barrier materials, based on an exposure of 103 d 表１

在６５℃,７５%r.H的条件下，同一尺寸的ＶＩＰ样本使用不同的材质封装膜

时水分含量和内部压力的增加率。

a

Four samples of 25 cm × 25 cm × 2 cm, two samples of 50 cm × 50 cm × 2 cm the only sample having stress on middle seam failed near 4% at 29 and 73 d. b

Higher value than small size is hint to coming leakage at the middle seam, which occurred about 3 weeks after the 103 d while stored at lab conditions on the MF2. *

Value had been still below detectable level.

百度搜索“77cn”或“免费范文网”即可找到本站免费阅读全部范文。收藏本站方便下次阅读，免费范文网，提供经典小说综合文库真空绝热板在建筑中的应用及其基本性能、老化机制和使用寿命(2)在线全文阅读。