VIP(Vacuum Insulation Panel)因其板内极高的真空度与疏松多孔保温芯材的填充,使其具有极低的热导率,隔热保温效果远好于传统保温材料。但针对高温管道接口处温度较高且结构变化明显,接口处使用环境十分恶劣,接口也需要经常拆卸检修调整,对管道接口保温材料提出了耐高温、保温性能好、力学性能高、耐磨损、使用寿命长和拆卸方便简单等多重要求,传统VIP无法满足其应用环境。本课题探究出一种HTVIP(High Temperature Vacuum Insulation Panel),可以有效弥补传统VIP的使用缺陷,提高其综合性能,拓宽其应用范围,尤其是在高温管道接头处的保温应用。本课题基于陶瓷纤维棉纸芯材隔热性能研究,通过改变膜材种类、厚度、尺寸及封装工艺制备不同工艺参数的HTVIP样品,通过表征导热系数,整理实验数据,分析绝热机理,并探究芯材、膜材与封装工艺对HTVIP隔热保温性能的影响规律,优化HTVIP制备工艺参数,为HTVIP的设计开发与实际应用提出实验指导和理论支持。此外,本文通过COMSOL软件仿真模拟高温管道接头用HTVIP保温罩的应用,评估隔热保温效果,试提出HTVIP建设性应用建议。本文的主要研究工作及成果如下:(1)研究了陶瓷纤维棉纸芯材隔热性能,优化了耐高温陶瓷纤维棉纸芯材成分组成。分析了陶瓷纤维棉直径、纤维纸面密度、胶含量对陶瓷纤维棉纸芯材的隔热性影响,当纤维平均直径为约1μm,棉纸面密度为70g/m~2,胶含量为30%时,高温下陶瓷纤维棉纸的隔热性能最佳,可优选为HTVIP的芯材。(2)对HTVIP制备工艺进行了优化。探究了膜材放气性与阻隔性、种类、厚度、尺寸对HTVIP的导热系数影响机理,研究了焊缝质量对HTVIP长期绝热保温性能的影响,分析了芯材单层厚度对HTVIP隔热性能的影响规律。膜材选择厚度为1mm的奥氏体不锈钢,芯材选择40层单层厚度为0.25mm的陶瓷纤维棉纸,HTVIP尺寸选择400mm×400mm,同时当激光焊接功率为2.8kW,真空度为0.1Pa时,HTVIP具有最佳的隔热保温性能,450℃时导热系数为0.042W/(m·K)。(3)结合工程实际,通过COMSOL软件对高温管道接头用HTVIP结构进行了仿真模拟。针对常见工况,温度450℃,流速2.5m/s流体钠介质的高温管道,观察高温管道接头保温模块的热流分布及温度数值,本课题研制的HTVIP可用于制备高温管道接头用保温结构,具有优良的保温效果,可广泛应用于实践中。