1、電冰箱的材料分析學(xué)術(shù)論文摘要：材料是設(shè)計的物質(zhì)基礎(chǔ)，任何產(chǎn)品功能目標的 實現(xiàn)是通過可感知的材料等體現(xiàn)出來，設(shè)計的重要原則之 一就是正確的掌握材料，賦予材料以生命。電冰箱是個完 美的發(fā)明。在冰箱出現(xiàn)以前，我們一直在為食品存放時間 一久就會變得不再新鮮甚至而煩惱。20年代初期發(fā)明出來 的電冰箱為人類解決了如何讓視頻儲存的時間更久一點。 電冰箱利用蒸發(fā)致冷或氣化吸熱的作用而達到制冷的目的。 對于冰箱的作用人們充滿了好奇，并對它所采用的材料作 了分析與研究。進一步去發(fā)現(xiàn)如何正確的掌握材料，賦予 材料以生命。關(guān)鍵詞：電冰箱材料設(shè)計生活高分子材料正文：一、電冰箱的發(fā)展史20世紀以前，用冰箱保存食物是不可想

2、象的，20世紀 沒有冰箱的生活是不可想象的。電冰箱與我們的生活息息 相關(guān)。據(jù)了解，真正的電冰箱發(fā)明于20年代，1920年，紐 約布魯克林一家平板印刷廠的一位名叫威利斯h.卡里爾 的工程師，設(shè)計出一種能控制溫度和濕度的系統(tǒng)。大約在 第一次世界大戰(zhàn)期間，出現(xiàn)了一些體積更小的家用冰箱， 這是一種噪音大，易泄漏的新發(fā)明，實際上它只是在舊式 “冰盒”殼內(nèi)安裝上電機和轉(zhuǎn)動皮帶，這使它的外貌看起 來就像一種試驗品。1923年，當(dāng)弗雷基代爾還是美國通用 汽車公司的分廠的時候，它引進了一種新的機械冰箱組 件，并組裝成電冰箱。弗雷基代爾電冰箱的設(shè)計是把儲存 易腐爛食品的“冰盒”和制冷機械部分裝進一個特制的柜 子。

3、這種裝置安靜、方便，且結(jié)構(gòu)緊湊。至此，一種新的冰箱式樣隨著到處可見的商標名誕生 to此后，隨著生產(chǎn)數(shù)量劇增，冰箱價格暴跌。到1944 年，約85%的美國家庭都有了機械冰箱?！氨小眱H作為一 個詞匯流傳下來。電冰箱是中國最早實現(xiàn)國產(chǎn)化的制冷電器之一。特別 是在我國90年代的無氟環(huán)保和90年代末至今的多元化新 技術(shù)階段是依靠無氟環(huán)保定位訴求和廣告方面的重金投入 來迅速擴大市場。例如，新飛冰箱。日耗電0. 29度的新飛 節(jié)能王冰箱成為市場新寵，剛一上市就受到各地消費者的 追捧。它采用目前世界高效的、能效比cop值高達2.0的 恩布拉科國際名牌壓縮機;冰箱后背板采用航天材料真空絕 熱板，隔熱效果較同等

4、厚度的發(fā)泡層提高10倍;而其兩側(cè) 面則采用達到95mm的超厚發(fā)泡層、使隔熱效果更佳；另外 其獨特的專利雙門封結(jié)構(gòu)，能夠有效隔絕內(nèi)外熱交換，從 而達到節(jié)能保鮮的目的;毛細管及制冷劑沖注量的優(yōu)化保證 了制冷系統(tǒng)的優(yōu)化。這五大節(jié)能科技的應(yīng)用使得“節(jié)能王” 冰箱達到國際領(lǐng)先節(jié)能水平。所以，新飛冰箱作為電冰箱的代表。我們針對于特性 對它的部分材料展開了分析與研究。二、電冰箱的材料分析電冰箱的原理是電冰箱利用蒸發(fā)致冷或氣化吸熱的作 用而達到制冷的目的。電冰箱的喉管內(nèi)，裝有一種商業(yè)上稱為氟利昂，俗稱 雪種的致冷劑。常用的一種為二氟二氯甲烷(ccl2f2),是 一種無色無臭無毒的氣體，沸點為29°c

5、o氟利昂在氣體狀 態(tài)時，被壓縮器加壓。加壓后，經(jīng)喉管流到電冰箱背部的 冷凝器，借散熱片散熱(物質(zhì)被壓縮后，溫度就會升高)后, 冷凝而成液體。液體的氟里昂進入蒸發(fā)器的活門之后，由 于脫離了壓縮器的壓力，就立即化為蒸汽，同時向電冰箱 內(nèi)的空氣和食物等吸取汽化潛熱，引致冰箱內(nèi)部冷卻。汽 化后的氟里昂又被壓縮器壓回箱外的冷凝器散熱，再變?yōu)?液體，如此循環(huán)不息，把冰箱內(nèi)的熱能泵到箱外。電冰箱是一個復(fù)雜的電器。主要是由箱體、制冷系統(tǒng)、 控制系統(tǒng)和附件系統(tǒng)構(gòu)成。我們針對于其中的制冷系統(tǒng)和 箱件系統(tǒng)作了分析與研究。a、abs樹脂顆粒冷藏室隔板采用的是a bs(英文名 acryl onitrile-bu tad

6、iene-sty rene)材料。它是一種強度高、韌性好、易于加工成型的熱 塑型高分子材料。從形態(tài)上看，abs樹脂是微黃色固體，有 一定的韌性，密度約為1.0ri.06g /cm30它抗酸、堿、鹽 的腐蝕能力比較強，也可在一定程度上耐受有機溶劑溶解 abs樹脂可以在-25°c60°c的環(huán)境下表現(xiàn)正常，而且有很好 的成型性，加工出的產(chǎn)品表面光潔，易于染色和電鍍。因 此它適用于家用電器制品，如電視機外殼、冰箱內(nèi)襯、吸 塵器等，以及儀表、電話、汽車工業(yè)用塑料制品。ab s 材料是由丙烯if (ac rylonitrile )、丁二烯 (butad iene)和苯乙烯(s tyre

7、ne)三種化學(xué)單體合成。其中, 丙烯月青占15%35%, 丁二烯5%30%,苯乙烯占40%60%,最 常見的比例是a:b:s= 20:30:50,此時abs樹脂熔點為 175 °co隨著三種成分比例的調(diào)整，樹脂的物理性能會有一 定的變化。另外，這三種單體中每種單體都具有不同特性: 丙烯月青為a bs樹脂提供硬度、耐熱性、耐酸堿鹽等化學(xué)腐 蝕的性質(zhì)；丁二烯為abs樹脂提供低溫延展性和抗沖擊性； 但是過多的丁二烯會降低樹脂的硬度、光澤及流動性;苯乙 烯為a bs樹脂提供硬度、加工的流動性及產(chǎn)品表面的光潔 度。abs樹脂可與多種樹脂配混成共混物，如pc/abs、abs/ pvc、pa/ae

8、s、pbt/abs等，產(chǎn)生新性能和新的應(yīng)用領(lǐng)域， 如：將abs樹脂和pmma混合，可制造出透明abs樹脂。abs樹脂顆粒abs是非結(jié)晶性材料。三中單體的聚合產(chǎn) 生了具有兩相的三元共聚物，一個是苯乙烯-丙烯睛的連續(xù) 相，另一個是聚丁二烯橡膠分散相。a bs的特性主要取決 于三種單體的比率以及兩相中的分子結(jié)構(gòu)。這就可以在產(chǎn) 品設(shè)計上具有很大的靈活性，并且由此產(chǎn)生了市場上百種 不同品質(zhì)的ab s材料。這些不同品質(zhì)的材料提供了不同的 特性，例如從中等到高等的抗沖擊性，從低到高的光潔度 和高溫扭曲特性等。abs材料具有超強的易加工性，外觀特性，低蠕變性和 優(yōu)異的尺寸穩(wěn)定性以及很高的抗沖擊強度。是一種綜合

9、性 能十分良好的樹脂，無毒，在比較寬廣的溫度范圍內(nèi)具有 較高的沖擊強度。綜合性能較好，沖擊強度較高，具有化學(xué) 穩(wěn)定性，電性能良好成型溫度在200c到2 40c之間、與有機 玻璃的熔接性良好，有高抗沖、高耐熱、阻燃、增強、透明 等級別。abs樹脂是目前產(chǎn)量最大，應(yīng)用最廣泛的聚合物， 它將ps , san, bs的各種性能有機地統(tǒng)一起來，兼具韌， 硬，剛相均衡的優(yōu)良力學(xué)性能。abs材料具有吸濕性，要求 在加工之前進行干燥處理。a bs塑料的缺點：熱變形溫度較低，可燃，耐候性較 差。冷藏室隔板a bs材料一次壓模成型，堅固耐用，并且 在塑料抽屜內(nèi)鑲嵌日本原裝進口不銹鋼，厚度僅0.5mm , 絲毫不影

10、響冰箱儲存空間，制冷速度比一般的塑料抽屜提 高2倍以上并且承重能力超強。pu海綿（聚氨酯）新飛冰箱擁有全世界一流的發(fā)泡技術(shù)，采用高密度的 發(fā)泡材料，冰箱上下門采用一體發(fā)泡技術(shù)，門膽與門鋼板 一次發(fā)泡成型，結(jié)實、耐用，保溫效果比分體發(fā)泡的好。發(fā)泡材料是含有氣孔的材料，如聚苯發(fā)泡板、聚氯乙 烯發(fā)泡保溫板、聚氨酯發(fā)泡膠等?？勺鳛榘l(fā)泡的有：eva、 pu、pe、pp、ps、pvc、pva、酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂，基本 上所有的高分子材料都可以作為發(fā)泡塑料，發(fā)泡機理有物 理發(fā)泡和化學(xué)發(fā)泡，如果是塑料成品想發(fā)泡的話只能使用物理 發(fā)泡劑，比如說發(fā)泡聚苯乙烯;聚氨酯發(fā)泡塑料（海綿）應(yīng)該 是發(fā)泡塑料里應(yīng)用最多的，可

11、分為硬泡和軟泡，硬泡一般 用在隔熱材料，軟泡有快回彈和慢回彈之分，快回彈一般 用在沙發(fā)一些價格比較低的地方;慢回彈的配方主要是用在 太空枕、太空床等高檔用品上，慢?；貜椀膒u海綿的特點就是對人體的壓迫性非常小。p u 海綿主要配方為白料：tdi或mdi。聚氨酯（簡稱tpu）是由多異氧酸酯和聚醯多元醇或聚酯 多元醇或/及小分子多元醇、多元胺或水等擴鏈劑或交聯(lián)劑 等原料制成的聚合物。由二元或多元異氤酸酯與二元或多 元甕基化合物作用而成的高分子化合物。通過改變原料種 類及組成，可以大幅度地改變產(chǎn)品形態(tài)及其性能，得到從 柔軟到堅硬的最終產(chǎn)品。又稱聚氨基甲酸酯，是分子結(jié)構(gòu) 中含有一nhcoo單元的高分子

12、化合物，該單元由異氤酸基 和超基反應(yīng)而成。pu海綿主要包括聚酯及聚醸型可切片或卷切，亦可根據(jù) 客戶要求復(fù)合加工，熱壓加工及爆破開孔處理等。pu海綿由 于其具有保溫、隔熱、吸音、減震、阻燃、防靜電、透氣 性能好等特性，故涉及各種行業(yè)，包括汽車工業(yè)、電池工業(yè)、 電器業(yè)、化妝品業(yè)及高檔家具制造業(yè)等。因此新飛冰箱的耗電性能、保溫效果就比一般的冰箱好得多，加厚保溫壁的冰箱停電之后的保溫時間長。冰箱的各各部位材料不僅要與人們?nèi)找嫣岣叩纳钏?平和追求的“無污染，無毒，綠色”等消費觀念相符合， 而且要符合冰箱這一食品保存且保鮮的作用。三、總結(jié)正確的掌握材料，賦予材料以生命。材料對設(shè)計師而 言就如同文學(xué)家手中的筆，設(shè)計師用材料塑造著人造物的 歷史，在設(shè)計實踐中無時無刻不接觸各種材料，如金屬、 塑料、玻璃、木材、陶瓷、化纖、紙張等等。對于任何人 造的實體結(jié)構(gòu)與形態(tài)構(gòu)成所采用的都是材料，不管是工業(yè) 產(chǎn)品，還是生活用品或工藝制品、純藝術(shù)品等，無疑都是 由具體的材料，可感可知的具體形態(tài)材料構(gòu)成，而可感可 知的材料與形態(tài)是通過具體的技術(shù)與工藝來實現(xiàn)的。