世界各地有多种类型的隔热材料，应用于各种不同的领域。常用的隔热材料类型包括泡沫（聚苯乙烯、聚氨酯、聚异氰脲酸酯和聚乙烯）、纤维（玻璃、矿棉、纤维素、二氧化硅）和粉末。
结语
这些材料有多种不同的配置，包括半硬质板、硬质板、块状材料、吹入式材料和真空板。最佳隔热效果取决于具体应用。
隔热材料可用于减少多种不同应用中的能量流动。其主要用途包括建筑、电器和货物运输。隔热性能通常通过两个因素来衡量：R 值和热导率。在讨论建筑和施工中使用的隔热材料时，通常使用 R 值。就 R 值而言，数值越高，隔热效果越好。在讨论货物运输和科学应用（尤其是在制药和生命科学产品领域）时，更常使用热导率值。热导率是指热量通过材料的速率。热导率值越低，隔热效果越好。在本白皮书中，我们将探讨真空隔热板在制药和生命科学产品运输中的应用。
当需要长时间温度控制时，VIP 是一种卓越的绝缘材料。决定 VIP 性能的主要因素有四个：绝缘效果、阻隔膜、芯材、干燥剂/吸气剂以及真空度。
图片由 Avery Dennison-Hanita 提供。
真空度
真空度是术语 VIP（真空隔热板）的首字母。真空被定义为没有任何颗粒的空间。传统的保温瓶可以全天保持您喜爱的饮料热或冷，或者保温瓶可以让您的汤保持热度或甜点保持冷度直到食用时间，这证明了真空在维持温度方面的有效性。同样的原理也最大限度地减少了从真空隔热板一侧到另一侧的能量传递。这就是保持一侧冷而另一侧热的原因。在制造 VIP 的过程中，两层阻隔膜之间的空间会被抽空，以尽可能多地去除空气和水蒸气颗粒。真空度是相对于大气压测量的。内部 VIP 压力与大气压之间的差异越大，VIP 的性能越好。
屏障电影
将VIP内部与外部大气隔开并维持真空的材料是阻隔膜。阻隔膜的目的是最大限度地减少VIP内部和外部之间的颗粒（空气和水蒸气）的传输，从而维持真空。通常使用两片阻隔膜并密封在一起形成一个包层。膜结构层提供如上所述的阻隔作用，以及密封层，以确保面板内外层之间不会发生泄漏。阻隔膜还包含包层内部的芯材，并有助于确定面板的形状。阻隔膜通常为多层层压结构，可能由多种不同类型的材料构成。
常用的不同材料包括聚丙烯、聚乙烯、尼龙、铝、PET（聚对苯二甲酸乙二醇酯）及其组合。这些层组合在一起，形成最有效的屏障，防止颗粒从外部转移到内部。根据制造商的具体要求和需求，可以使用多种不同的组合，从单层到多达七到九层。
设计师们担心的另一个问题是所用阻隔膜类型引起的“边缘效应”。许多更高效的阻隔膜结构采用金属材料层，这些材料层能够有效阻隔颗粒转移。但其缺点是，这些金属层也是极佳的能量导体。这些金属层会将能量从VIP边缘的一侧转移到另一侧（边缘效应），从而在很大程度上破坏VIP的用途。目前有很多方法可以最大限度地减少或防止这种“边缘效应”，例如修改阻隔膜的层数，甚至在VIP两侧使用不同类型的薄膜。最好的阻隔膜不仅能提供有效的真空阻隔，还能最大限度地减少边缘效应。
核心材料
真空绝热板的第三个主要组成部分是芯材。芯材必须足够致密，以便在真空环境下保持形状，但又不能致密到足以将能量传递到整个板的厚度。多年来，真空绝热板的芯材使用了多种不同的材料。这些材料包括玻璃纤维、二氧化硅纤维、泡沫、矿物纤维、玻璃棉，以及粉末（气相二氧化硅或热解二氧化硅）和二氧化硅气凝胶。最佳的芯材应具有微孔结构，这种结构不会为能量从一个表面传递到另一个表面提供连续的路径，从而实际上干扰能量的流动。微孔结构允许所有传递能量的颗粒在抽真空过程中被去除。优质的芯材还能提供一致且紧密的尺寸稳定性，并能够承受板内真空层的压力。尺寸稳定性能够确保尺寸的一致性，并在利用真空绝热板制造纸箱和集装箱时提供良好的密封性。
干燥剂和/或吸气剂
真空隔热板的第四个基本组件是干燥剂和/或吸气剂。这些组件的作用是吸收真空板内部可能残留的水蒸气（干燥剂）或气态颗粒（吸气剂），以及吸收可能通过接缝或由于阻隔膜材料的渗透性而进入密封板的颗粒。用于干燥剂和吸气剂的材料种类繁多，其中包括氧化钙、沸石和硅胶。吸气剂可根据其目标吸收的特定气体进行设计。
结语
VIP材料的选择可根据具体应用进行定制。实践证明，通过微玻璃纤维芯材、真空度、干燥剂/吸气剂和阻隔膜结构的合理组合，热导率可低至1.15 mW/mK（R >95）。综合考虑寿命、耐久性、绝缘水平和成本，将有助于确定哪种VIP材料最适合特定应用。
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