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采用熱傳導阻斷技術的隔熱材料

2024-06-03
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        熱傳導阻斷技術熱傳導阻斷技術可分為多孔材料和真空隔熱管兩類,其中多孔材料利用材料本身所含的孔隙隔熱,因為孔隙內(nèi)的空氣或惰性氣體的導熱系數(shù)很低,如隔熱棉、泡沫材料、纖維材料等;真空隔熱管通過真空環(huán)境減少分子間的撞擊,從而阻斷了熱量傳遞。下面具體介紹幾種隔熱材料。      


        1、 隔熱棉隔熱棉材料一般為石棉,作為傳動、保溫、隔熱、絕緣、密封等部件的材料或襯料,成本較低。隔熱棉在霧化電子煙中應用較多,但是隔熱效果差,高溫穩(wěn)定性差,對于加熱不燃燒類型的并不能滿足要求。

        2 、氣凝膠隔熱材料氣凝膠是一種由超微顆粒相互聚結構成的并以空氣作為分散介質(zhì)的高分散固態(tài)材料,具有高通透性的三維納米網(wǎng)絡結構,氣凝膠的納米多孔結構具有極佳的絕熱性能,是目前世界上熱導率最小的固體材料,較為常見得有SiO2、Al2O3體系,其始終最高溫度分別為800℃和1200℃。圖   加熱煙具的氣凝膠隔熱示意 來自云南中煙專利號CN CN208798697U氣凝膠相變材料會利用自己本身相態(tài)或結構的變化吸收并儲存熱量,使得隔熱層外部的溫度不致于升得太高;而當抽吸結束后,當溫度降低到該相變材料的相變溫度以下時,相變材料則會釋放儲存的熱量,并恢復到吸熱相變前的狀態(tài),如此循環(huán)使用,起到調(diào)節(jié)溫度的作用。

  • 氣凝膠隔熱層能夠很好地隔絕加熱器的熱量,降低手感溫度,保證殼體的溫度<45℃。
  • 隔熱層能夠減緩熱量散失,節(jié)約能源,提高利用率。
  • 氣凝膠孔隙中填充或吸附有相變吸熱材料,可強化其隔熱能力,使得同樣隔熱能力下氣凝膠層可以更薄,有利于在新型卷煙這種精密器件中使用。
        3、真空隔熱管真空隔熱管是雙層結構,包括內(nèi)管和外管。內(nèi)外管之間的空間被抽真空。氣體吸收器位于內(nèi)管和外管之間。氣體吸收器具有能夠吸附氣體的吸氣劑、使吸氣劑處于真空密封狀態(tài)的殼體、在預定溫度變形破壞殼體的打破元件。真空管內(nèi)外壁采用不銹鋼金屬連接,內(nèi)壁熱量通過邊緣直接傳到外壁。圖 真空隔熱管隔熱管的的局限性在于,真空管的真空度無法有效測試,隔熱效果不穩(wěn)定,真空管漏氣不可避免,會喪失隔熱效果,而且成本較高,不同尺寸量少打樣成本高。


        4、隔熱工程塑料一般在加熱部件周圍,吸嘴與頂蓋處隔熱一般選用隔熱工程塑料。目前隔熱明顯的在加熱不燃燒中使用的是PEEK材料。不過PEEK成本較高,主要在加熱不燃燒電子煙領域的煙具外殼、加熱片底座、霧化倉等部位應用。加熱不燃燒煙具加熱過程中周邊溫度較高可達300℃左右,周邊材料一般需要滿足耐高溫、隔熱的特性,而PEEK熔點高達343℃,連續(xù)使用溫度為260°C,能夠適應加熱不燃燒煙具的高溫特性。

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