南工大真空绝热材料获“挑战杯”金奖

  采用自主研发技术，开发出一种真空绝热复合材料，节约能源的效果较传统保温材料提高10-20倍……近日，南京工业大学研究生王泽鹏、韩保恒等在该校副教授陈舟、胡军峰、该校教授姚山季等的指导下，凭借该项技术在第十三届“挑战杯”中国大学生创业计划竞赛全国决赛中获得科学技术创新和未来产业组金奖。

  真空绝热板是真空保温材料中的一种，可以有很大成效避免空气对流引起的热传递，使导热系数大幅度降低。真空绝热板主要由芯材、阻隔膜和吸气剂构成，而芯材是决定真空绝热板绝热性能的重要的条件，常见的芯材包括颗粒芯材、泡沫芯材、纤维芯材和复合芯材等，其中纤维芯材具有密度低、直径小、导热系数低等优点。

  为了提高芯材的绝热性能，项目团队采用纳米纤维成型技术，开发出一款纳米无机纤维，纤维直径大幅度降低。“我们研发的纳米无机纤维芯材属于玻璃纤维的一种，传统玻璃纤维的直径大约7-9微米，我们制作的玻璃纤维直径仅为520纳米。”“极温环境能量守护者”项目团队负责人王泽鹏表示，纤维的直径对导热性能影响较大，玻璃纤维就像一条高速公路，在单位时间内，纤维直径越小，热能跑的“公里数”就越多，单位时间内热传导能力变差，保温能力就得到了提升。

  芯材制作好以后，放入吸气剂，再将芯材填充进阻隔膜内，进行抽真空封装，三者完全密封在一起，形成真空绝热板。项目团队利用自主研发的高真空快速激光焊接装备能够对0.1毫米超薄金属箔进行焊接实现产品极温领域应用，产品厚度大幅度降低，为普通保温材料的1/8，不仅降低了成本，还提高了用户容积率，单位体积解决能力极大的提升。“产品所使用的原材料来源广泛，并且可多次循环利用，在达到相同节能率标准情况下，与现有传统保温材料相比，常温产品成本仅为80%左右，高温产品成本仅为60%左右，成本降低显著。”小组成员韩保恒介绍道。

  该绝热板常温导热系数仅为0.0012W/(m?K)，节约能源的效果较传统的保温材料提高了10-20倍，产品可用于LNG深冷、医药冷链、钢铁石化等极低和极高温领域保温绝热。

  目前，团队已授权发明专利1项，实质审查2项，授权实用新型1项，登记软著2项。王泽鹏表示，项目契合“双碳”背景下的节能改造工程，具有非常好的未来市场发展的潜力。该项技术已在徐工集团、中集集团、国药集团等企业应用，参与了国有大规模的公司的节能改造工程，对400℃介质管道进行保温改造，每百米可节省本金4.5万元。

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