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采用热传导阻断技术的隔热材料

2024-06-03
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        热传导阻断技术热传导阻断技术可分为多孔材料和真空隔热管两类,其中多孔材料利用材料本身所含的孔隙隔热,因为孔隙内的空气或惰性气体的导热系数很低,如隔热棉、泡沫材料、纤维材料等;真空隔热管通过真空环境减少分子间的撞击,从而阻断了热量传递。下面具体介绍几种隔热材料。      


        1、 隔热棉隔热棉材料一般为石棉,作为传动、保温、隔热、绝缘、密封等部件的材料或衬料,成本较低。隔热棉在雾化电子烟中应用较多,但是隔热效果差,高温稳定性差,对于加热不燃烧类型的并不能满足要求。

        2 、气凝胶隔热材料气凝胶是一种由超微颗粒相互聚结构成的并以空气作为分散介质的高分散固态材料,具有高通透性的三维纳米网络结构,气凝胶的纳米多孔结构具有极佳的绝热性能,是目前世界上热导率最小的固体材料,较为常见得有SiO2、Al2O3体系,其始终最高温度分别为800℃和1200℃。图   加热烟具的气凝胶隔热示意 来自云南中烟专利号CN CN208798697U气凝胶相变材料会利用自己本身相态或结构的变化吸收并储存热量,使得隔热层外部的温度不致于升得太高;而当抽吸结束后,当温度降低到该相变材料的相变温度以下时,相变材料则会释放储存的热量,并恢复到吸热相变前的状态,如此循环使用,起到调节温度的作用。

  • 气凝胶隔热层能够很好地隔绝加热器的热量,降低手感温度,保证壳体的温度<45℃。
  • 隔热层能够减缓热量散失,节约能源,提高利用率。
  • 气凝胶孔隙中填充或吸附有相变吸热材料,可强化其隔热能力,使得同样隔热能力下气凝胶层可以更薄,有利于在新型卷烟这种精密器件中使用。
        3、真空隔热管真空隔热管是双层结构,包括内管和外管。内外管之间的空间被抽真空。气体吸收器位于内管和外管之间。气体吸收器具有能够吸附气体的吸气剂、使吸气剂处于真空密封状态的壳体、在预定温度变形破坏壳体的打破元件。真空管内外壁采用不锈钢金属连接,内壁热量通过边缘直接传到外壁。图 真空隔热管隔热管的的局限性在于,真空管的真空度无法有效测试,隔热效果不稳定,真空管漏气不可避免,会丧失隔热效果,而且成本较高,不同尺寸量少打样成本高。


        4、隔热工程塑料一般在加热部件周围,吸嘴与顶盖处隔热一般选用隔热工程塑料。目前隔热明显的在加热不燃烧中使用的是PEEK材料。不过PEEK成本较高,主要在加热不燃烧电子烟领域的烟具外壳、加热片底座、雾化仓等部位应用。加热不燃烧烟具加热过程中周边温度较高可达300℃左右,周边材料一般需要满足耐高温、隔热的特性,而PEEK熔点高达343℃,连续使用温度为260°C,能够适应加热不燃烧烟具的高温特性。

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