[发明专利]热阻件材料

说明书

发明背景

根据美国法典35§119(e)，本申请要求在2008年9月15日提出的美国临时专利申请序列号61/097,051的优先权。该临时专利申请所公开的内容通过整体引用并入本文。

1.发明领域

该发明大体上涉及隔热材料。具体地说，本发明涉及开孔构造的隔热材料，该构造所具有的结构和设计相对于材料体积使真空区最大化，并使相对要被隔热区域的接触面积最小化，以在接触面积与外环境之间提供最大的热阻。

2.相关领域的说明

为了将物体调节或保持一所期望的温度，许多行业使用热阻材料。为提供隔热性，人们已使用过各种各样的隔热体。其中一个例子就是泡沫隔热体。泡沫隔热体具有孔状结构，并且包含两个相，即气相和固相。泡沫隔热体的导热性是由通过包含在这些孔中的气体和通过孔壁的网状体的热流量之和决定的。典型的泡沫隔热体结构包括聚氨酯、聚苯乙烯、聚异氰尿酸酯、聚酰亚胺和泡沫玻璃。

其他隔热体系统包括各种形状的被排空的空间，所述各种形状的被排空的空间包含体积填充材料，如玻璃纤维、硅氧气溶胶或复合材料。传导性热流途径受限于颗粒或纤维之间的接触点并被相中断所阻止。对流热流的贡献可以靠减小间隙气压和/或减小颗粒大小而最小化，从而空隙的等价直径等于或小于在给定温度和压力下气体分子的平均自由程。

发明概述

本发明的实施方案是针对包括陶瓷或聚合物层形成的开孔网状体的隔热材料，其中，陶瓷或聚合物层包括具有至少一种结构的基底，并且其中陶瓷或聚合物层的排布允许在每层内产生接近于真空压力的大体积腔，所述大体积腔可以采用在所述陶瓷或聚合物层周边的真空阻隔件密封。在某些实施方案中，所述至少一种结构对所述腔提供结构支撑，同时又产生大体积区域，由此使能所述的开孔结构。

本发明的其他实施方案是针对隔热材料器件的，所述隔热材料器件包括一四个层的分层(stratum)，其中所述分层也可以由两个或三个层构成，所述两个或三个层包括第一陶瓷或聚合物层形成的开孔网状体(open cell network)，其中，所述第一陶瓷或聚合物层包括第一结构；第二陶瓷或聚合物层，其中所述第二陶瓷或聚合物层包括第二结构；第一中间层，其中所述第一中间层包括第三结构；第二中间层，其中所述第二中间层包括第四结构和反射材料层。该第一和第二陶瓷或聚合物层、第一和第二中间层以及反射材料层的排布允许在每个可以被密封的层中产生真空。该隔热材料还包括保护性聚合物敷层，该保护性聚合物敷层起着产生隔热材料的真空阻隔件的作用，其中第一、第二、第三和第四结构的总表面积的约1％或更低互相接触。

在本发明的某些实施方案中，隔热材料器件可以进一步包括至少两个、三个或四个层的第二分层。四个层的第二分层可以包括第一陶瓷或聚合物层形成的开孔网状体，其中所述第一陶瓷和聚合物层包括第一结构；第二陶瓷或聚合物层，其中所述第二陶瓷或聚合物层包括第二结构；第一中间层，其中所述第一中间层包括第三结构；第二中间层，其中所述第二中间层包括第四结构和反射材料层，其中所述第一和第二陶瓷或聚合物层、所述第一和第二中间层和反射材料层的排布允许在每个可以被密封的层内产生真空。

在一些实施方案中，隔热材料器件进一步包括每层的气体阻隔层、每层的潮湿阻隔层、纳米敷层材料、热密封层和/或包括金属的真空沉积材料的层。在另一些实施方案中，隔热材料器件包括第二分层。在再一些其他的实施方案中，隔热器件包括多个内周边真空密封层。在进一步的实施方案中，隔热材料器件是在容器表面的预定部分形成，并且在某些实施方案中，隔热材料器件被形成为圆柱形或基本上以圆柱形的方式成型，并在接近真空压力下密封以产生针对饮料或其他容器的隔热内层或外层。

根据其他实施方案，相邻层可以被安置成相互垂直。还有再一些实施方案中，分层中的第一个陶瓷或聚合物层可以偏离第二中间层放置，而第二陶瓷或聚合物可以偏离第一中间层放置。在本发明的再一些方面中，隔热材料器件被干燥、真空密封的和/或热封。

附图的简要说明

鉴于以下对本发明的各种实施方案的详细说明并结合附图，本发明可以被更完全地理解，其中：

图1是根据本发明的一个实施方案的凸凹式凸出体(lenticular projection)结构的剖面图；

图2图示根据本发明又一个实施方案的柱结构；

图3是根据本发明的另一个实施方案的风琴褶形(accordion-shape)结构的剖面图；并且