本发明涉及保温技术领域，尤其涉及一种相变保温板及其制备方法、相变保温箱。
背景技术：
目前，常用的保温材料主要有聚氨酯保温板(PU板)、酚醛保温板、挤塑式聚苯乙烯保温板(XPS板)、可发性聚苯乙烯保温板(EPS板)以及真空保温板(VIP板)。在冷链运输中，冷藏车箱专用板中的保温板多为聚氨酯保温板，而冷藏箱所采用的保温材料一般为XPS板和EPS板，质量较好的保温箱采用的是VIP板或者PU-VIP板，而一般的建筑物外墙保温板也是采用的聚氨酯保温板或者聚苯乙烯板，这些板材质量轻、耐候性好、使用方便，更重要的是导热系数低，能够起到很好的绝热保温的效果。但是这类板材只能隔热保温，却没有随着环境和自身相态变化来调节温度的功能。
含相变材料的保温材料是利用环境的温差和相变材料本身的相变吸收和释放相变潜热的过程来调节内部环境温度，减小箱体内部温度上升幅度，降低调节箱体内部温度的设备能耗，是节能减排的一项重要措施，也是目前保温材料的主流发展趋势。
但是，现有技术中通常是将相变材料放在保温箱中来调节保温箱温度，并没有相变材料制成相变保温板，而且也没有适合于制成保温箱的相变保温板。
技术实现要素：
针对现有技术中没有相变材料制成的相变保温板或相变保温板不适合制成保温箱的缺陷，本发明提供一种相变保温板及其制备方法、相变保温箱。
本发明就上述技术问题而提出的技术方案如下：
一方面，提供了一种相变保温板，包括相变材料层及嵌置于所述相变材料层内的加强板；所述相变材料层为固态层，且所述相变材料层在发生相变后依然为固态层。
优选地，所述加强板上开设有通孔，所述相变材料层穿过所述通孔形成一体结构。
优选地，所述通孔沿着所述加强板的厚度设置。
优选地，所述通孔的形状包括圆形、三角形、矩形、菱形和星形。
优选地，所述加强板的厚度通过以下公式计算：
其中，w为加强板的挠度，q0为垂直于板面的均布载荷，a为加强板的长度，b为加强板的宽度，E为加强板的弹性模量，h为加强板的厚度，v为加强板的泊松比，x、y为以加强板中心为原点的坐标系、x沿加强板长度方向延伸且y沿着加强板宽度方向延伸。
优选地，所述相变保温板还包括高强板和绝热板，所述高强板和绝热板分别设置在所述相变材料层的两个相对面上。
另一方面，还提供了一种相变保温板的制备方法，包括以下步骤：
S1、取固态相变材料并放入模具中；其中所述相变材料在发生相变后依然为固态；
S2、将所述模具和所述相变材料一起放入加热箱中加热至预定温度，使相变材料完全融化成液态；
S3、取出所述模具并将加强板放入所述模具中以使所述加强板完全淹没在液态相变材料中；以及
S4、待相变材料冷却固化以形成嵌置有加强板的相变材料层，脱模。
优选地，在所述步骤S4之后还包括：
S5、通过真空包装机将所述相变材料层真空封装于铝箔袋中。
优选地，相变保温板的制备方法还包括：
S6、将绝热板和高强板分别粘贴在所述嵌置有加强板的相变材料层的两个相对面上。
又一方面，还提供了一种相变保温箱，所述相变保温箱由上述相变保温板制成。
实施本发明实施例，具有如下有益效果：通过相变保温板的相变过程中的吸热和放热，可使相变保温板的温度被精确控制在相变温度附近。而且本申请中由相变材料制成的相变保温板在发生相变前后始终保持为固态，不会因为发生相变而使相变保温板的结构发生改变，也不存在相变材料外泄的问题。另外，本申请的相变保温板采用加强板结构，强度高，因此相变保温板非常适合制备成相变保温箱，使相变保温箱也具备精确温度调控、相变材料不外泄和结构不发生改变的功能。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明提供的第一实施例相变材料层结构示意图；
图2是本发明提供的第一实施例加强板结构示意图；
图3是本发明提供的第一实施例相变保温板结构示意图；
图4是本发明提供的第一实施例相变保温板结构示意图；
图5是本发明提供的第二实施例加强板结构示意图；
图6是本发明提供的第二实施例相变保温板结构示意图；
图7是本发明提供的第二实施例相变保温板结构示意图；
图8是本发明提供的第三实施例的相变保温板制备方法流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一
本实施例提供了一种相变保温板，参见图1～4，该相变保温板包括：相变材料层11及嵌置于相变材料层11内的加强板12。相变材料层11为固态层，且相变材料层11在发生相变后依然为固态层。
在本实施例中，相变材料层11具备一相变温度，例如5℃，在相变温度附近时，相变材料层11会通过吸热或放热而完成内部相变。但是，由于相变材料层11在相变过程中始终保持固态，因此由相变材料层11构成的相变保温板具有结构稳定的特点。而且由于相变材料层11始终保持固态，因此相变保温板不存在相变材料外泄的问题。相变材料层11在相变温度附近可以吸收或释放大量的热量，因此，通过相变材料层11可实现温度的精确调节。由于上述优势，本申请的相变保温板具有非常广泛的用途，尤其适合于制备成各种保温箱。
具体地，如图2和4所示，加强板12上开设有通孔121，相变材料层11穿过通孔121形成一体结构。在本申请中，通孔121的形状可以各式各样，可以为图2所示的圆形，也可以为图5所示的矩形，还可以是三角形、菱形、星形或其他不规则的多边形结构。通孔121的尺寸也可以根据需要来选择。在本发明中，对通孔121的形状和尺寸不做限制。通过在加强板12上设置通孔，相变材料11不但可以通过加强板12提升强度，而且位于加强板12两侧的相变材料层11可以连接成一体结构，进一步增加了相变保温板的强度。
进一步地，通孔121沿着加强板12的厚度方向设置。当然，通孔121也可以沿着其他方向设置，例如长度或宽度方向，或者是任一合适的角度方向。如图2和4示出了加强板12的长度a、宽度b和厚度h。在本实施例中，通孔121沿着加强板12的厚度方向设置可使加工方便、利于提高相变保温板的强度。
具体地，如图2和4所示，加强板12的厚度通过以下公式计算：
其中，w为加强板的挠度，q0为垂直于板面的均布载荷，a为加强板的长度，b为加强板的宽度，E为加强板的弹性模量，h为加强板的厚度，v为加强板的泊松比，x、y为以加强板中心为原点的坐标系、x沿加强板长度方向延伸且y沿着加强板宽度方向延伸。通过本申请提供的这一公式来计算加强板12的厚度，可以更加合理地反映出加强板12的强度与其厚度之间的关系，从而使得相变保温板的强度可以预先设计。
在本实施例中，加强板12的材质可以根据需要尽心选择，可为强度比较高且导热系数高的钢材，也可以为强度比较高且导热系数低的塑料，也可以为其他合适的材料。
进一步地，如图4所示，相变保温板还包括高强板14和绝热板13，高强板14和绝热板13分别设置在相变材料层11的两个相对面上。其中，高强板14可以进一步提高相变保温板的强度和耐冲击能力。而且高强板14可根据实际需要，选用比较美观的板材，因此高强板14可美化相变保温材料的外观。绝热板13由于其导热系数低，因此绝热板13可与相变材料层相互配合，在保温效果上起到相互增强的作用。由于相变保温板的相变过程是一个持续的过程，并不是一个突变的过程，所以在相变保温板相变的整个过程中，绝热板靠近相变保温板的一侧的温度基本保持在相变温度，而绝热板远离相变保温板的一侧的温度为环境温度。在这种情况下，绝热板的减弱热量传递的功能得到加强。
实施例二
本实施例提供了另一种结构的相变保温板，如图5-7所示，该相变保温板可包括：相变材料层21、嵌置于相变材料层21内的加强板22以及分别设置在相变材料层22两个相对面的绝热板23和高强板24。本实施例的相变保温板与实施例一中的相变保温板的结构基本相同，唯一的区别是本实施例的加强板22的结构与实施例一的加强板12的结构不同。如图5所示，在本实施例中，加强板22上开设有矩形通孔221，而且矩形通孔221的尺寸很大，从而使加强板22的结构为框状结构。
另外，本申请中的加强板22的厚度计算上述与实施例一也相同，在此不再累述。
实施例三
本实施例提供了一种相变保温板的制备方法，包括以下步骤：
S1、取固态相变材料并放入模具中；其中相变材料在发生相变后依然为固态；
具体地，可预先计算并称取好相变材料，并预先准备好对应的模具。
S2、将模具和相变材料一起放入加热箱中加热至预定温度，使相变材料完全融化成液态；
具体地，加热箱可为电热恒温干燥箱。在本发明中，相变材料的相变温度一般远小于将相变材料融化成液态的预定温度。在本发明的一个实施例中，相变材料的相变温度为5℃，而加热的预定温度为130℃。在本发明的另一个实施例中，相变材料的相变温度为28℃，而加热的预定温度为150℃。在相变温度时，相变材料发生相变，吸收或释放热量，但始终保持固态。在熔融温度时，相变材料熔融，吸收热量从固态变成液态。
S3、取出模具并将加强板放入模具中以使加强板完全淹没在液态相变材料中；
具体地，取出模具后通常置于室温环境中。加强板通常为冲孔板，冲孔的形状和尺寸可以根据实际需要进行设计，在此不做限定。
S4、待相变材料冷却固化以形成嵌置有加强板的相变材料层，脱模就获得了相变保温板。
具体地，模具中的相变材料可在室温下冷却，也可以置于其他温度下冷却。
进一步地，在步骤S4之后还包括：
S5、通过真空包装机将相变材料层真空封装于铝箔袋中。通过这一步骤可以避免对相变保温板造成污染。
进一步地，相变保温板的制备方法还包括：
S6、将绝热板和高强板分别粘贴在相变材料层的两个相对面上。
具体地，高强板可以进一步提高相变保温板的强度和耐冲击能力。而且高强板可根据实际需要，选用比较美观的板材，因此高强板可美化相变保温材料的外观。绝热板由于其导热系数低，因此绝热板可与相变材料层相互配合，在保温效果上起到相互增强的作用。由于相变保温板的相变过程是一个持续的过程，并不是一个突变的过程，所以在相变保温板相变的整个过程中，绝热板靠近相变保温板的一侧的温度基本保持在相变温度，而绝热板远离相变保温板的一侧的温度为环境温度。在这种情况下，绝热板的减弱热量传递的功能得到加强。
通过本实施例制备的相变保温板可精确调节温度，具备非常广发的用途。例如，相变温度为5℃的相变保温板适合于制备医药冷链运输箱，用于需要保存于2～8℃环境中的药物的储存和运输。又例如，相变温度为28℃的相变保温板适合于建筑材料外墙保温板，可在亚热带地区作为建筑墙体，在昼夜温差的条件下调节建筑物内的温度。
实施例四
本实施例提供了一种相变保温箱，该相变保温箱由实施例一或实施例二所述的相变保温板制成。
以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。