真空絕熱板具有良好的絕熱性能，為節(jié)能目的，尤其是建筑領域，提供行之有效的熱屏障，但其使用壽命成為諸多研究人員、制造商和用戶最為關心的關鍵問題。隔氣結構是維持真空絕熱板內真空度的重要組成元件，其性能對真空絕熱板的熱工性能和使用壽命影響甚大。采用試驗的方法只能在有限的時間內對其使用壽命研究，理論預測其使用壽命尤為重要。文章研究了氣體和水蒸汽通過隔氣結構膜滲透到板內對其等效導熱系數的影響，采用數值分析的方法建立了相應數學模型，選取了三種典型隔氣結構膜，測試了其相關性能參數指標，對其制得的真空絕熱板，理論分析了導熱系數變化規(guī)律，并對其使用壽命進行了評估。

　　環(huán)保和節(jié)能成為當前世界經濟發(fā)展的主題，研制一種高效節(jié)能的環(huán)保材料已經成為緩解能源危機的迫切之需，真空絕熱板(Vacuum Insulation Panel，VIP)應時而生，目前已在冰箱、冷藏集裝箱、建筑等領域得以廣泛應用。VIP是基于真空絕熱機理而制成的一種真空保溫材料，主要由被抽真空的芯層多孔介質隔熱材料、用以將芯材與外界隔離的隔氣結構和氣體吸附材料三部分組成，通過最大限度地提高芯材真空度來實現絕熱的。但如何保證VIP在整個系統(tǒng)使用周期內的熱穩(wěn)定性和長期有效性，已成為諸多研究者和使用著最為關心的課題。

　　事實上，VIP的導熱系數并不是恒定不變的，隨著其在保溫場合使用時間的推移，外界氣體通過隔氣結構滲透到板內，使其絕熱性能隨之衰減，導熱系數進而隨之上升。隔氣結構是VIP的重要組成部分，其主要是用來形成一定的封閉空間，阻礙外界空氣、水蒸汽的滲透，維持芯材內部真空度以維持VIP的絕熱性能，故而其阻氣性能是影響VIP內部真空度和使用壽命的最為重要的因素。早期的VIP多采用極薄的不銹鋼作為隔氣結構，但因其易引起較大邊緣熱橋效應而逐漸被復合薄膜所取代�，F廣為應用的隔氣結構多為金屬基薄膜(Metal film)和聚酯基薄膜(Metalized Film)，溫永剛，邸小波等采用理論分析和實驗相結合的方法，研究了膜內真空度對導熱系數的影響，進而對VIP的使用壽命進行了預測。Mathias Bouquerel，Roland Capsa等等對隔氣結構的氣體滲透試驗方法進行了研究，HubertSchwab，Erlend Wegger，H.Simmler等則采用試驗的方法研究了氧、水蒸汽對不同膜的滲透情況及其對導熱系數的影響，Roman Kuniˇc等設置了加速老化的試驗裝置，并基于試驗分析的基礎上對VIP的使用壽命進行了預測，國內外學者選擇不同的膜和芯材對VIP的熱工性能進行了研究，并給出一些設計上的意見和建議。

　　盡管隔氣結構膜的發(fā)展及性能的提高促進了VIP的優(yōu)化，但關于VIP的失效上述文獻并沒有給出明確的界定。ASTM C 1484-01規(guī)定，VIP的使用壽命是指在平均溫度為24℃、相對濕度為50%的測試環(huán)境中，中心區(qū)域導熱系數不高于0.011495W/(m·K)的維持時間。本文取0.0115W/(m·K)作為VIP導熱系數的上限。當VIP的導熱系數超過這一數值時，即可以認為其老化失效。本文選取了采用數值分析的方法，通過隔氣結構性能參數，建立了VIP導熱系數衰減模型，并選擇了幾種典型隔氣結構作為分析對象，對VIP的使用壽命進行了理論預測。

　　4、結論

　　隔氣結構膜為VIP重要組成元件之一，其性能對VIP的絕熱性能及穩(wěn)定性影響之甚，文章從隔氣結構膜的氧氣滲透率、水蒸汽滲透率等性能指標出發(fā)，建立了VIP 使用壽命的預測數學模型，選用AF、MF1、MF2三種隔氣結構，對其進行了性能測試，制作了以三種隔氣結構膜為圍護結構、以超細玻璃纖維為芯材的VIP，并對其使用壽命進行了理論預測。

　　(1)鋁箔有良好的阻氣性能，為隔氣結構膜中不可或缺的重要組成部分，VIP隔氣結構膜中應至少含有一層7μm的鋁箔；

　　(2)隔氣結構膜為維持VIP內真空度的屏障，同時亦會引起熱橋效應，其金屬層的厚度應結合邊界熱橋效應、使用環(huán)境、VIP載體系統(tǒng)的工藝及使用壽命等因素綜合選擇；

　　(3)從本文所建立的理論模型還可以看出，VIP的使用壽命不僅僅和隔氣結構膜有關，還與芯材物性、板內真空度、有無氣體吸附材料、使用環(huán)境等有關�？梢愿淖儽纠碚撃Ｐ椭袑�應的溫度、壓力、相對濕度等物性參數，對VIP的實際使用壽命進行理論預測，如加之實驗方法對本文一些系數進行修正，其結果將會更為精確。