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温控包装设计试卷及答案

考试时间：______分钟总分：______分姓名：______

一、选择题（每小题2分，共20分。请将正确选项的字母填在题后的括号内）

1.在温控包装中，旨在通过吸收或释放潜热来维持内部物品温度的关键材料是？

A.绝热材料

B.相变材料（PCM）

C.调节材料

D.隔热板材料（VIP）

2.下列哪种材料通常具有高导热系数，不适合用作被动式温控包装的隔热层？

A.聚苯乙烯（EPS）

B.聚氨酯泡沫

C.真空绝热板（VIP）

D.蜂窝纸板

3.真空绝热板（VIP）能够实现高绝热性能的主要原因是？

A.使用了特殊的真空镀膜材料

B.极大地减少了传热面积和空气对流

C.材料本身具有超低导热系数

D.利用相变材料进行热管理

4.在选用温控包装时，对于需要精确控温且保温期要求较长的应用场景，通常优先考虑？

A.简单被动式隔热包装

B.带有相变材料的被动式包装

C.主动式温控包装系统

D.上述皆可，取决于成本因素

5.下列哪种温控技术属于主动式热管理技术？

A.使用保温袋

B.利用相变材料包

C.内置小型制冷或加热单元

D.采用真空绝热板

6.影响温控包装保温性能的关键因素之一是包装系统的总热阻。提高总热阻的主要途径是？

A.减小包装内表面积

B.增加包装材料的热导率

C.提高环境温度

D.使用低密度、高气孔率的隔热材料

7.对于需要运输或储存的温敏产品，在选择温控包装时，必须首先考虑的因素是？

A.包装的印刷美观度

B.包装材料的成本价格

C.产品对温度的具体要求和变化范围

D.包装的开启便利性

8.某相变材料在25°C时开始熔化，相变温度为25°C，该材料最适合用于维持什么温度范围的产品？

A.0°C至10°C

B.20°C至30°C

C.25°C附近

D.任意温度，只要环境温度高于25°C

9.在设计和测试温控包装时，需要参考的重要依据是？

A.产品市场营销计划

B.相关的国际或国家温控包装标准（如ASTM,ISO,GB）

C.生产企业的内部规定

D.消费者的个人偏好

10.下列哪种因素可能影响温控包装内相变材料的相变过程，进而影响其控温效果？

A.包装材料的厚度

B.包装的密封性

C.产品自身的重量

D.以上所有因素都可能影响

二、填空题（每空1分，共15分。请将正确答案填在题后的横线上）

1.温控包装根据是否需要外部能源驱动，可分为______式和______式两大类。

2.相变材料在相变过程中吸收或释放热量，但其______基本保持不变。

3.真空绝热板（VIP）的核心原理是利用高真空环境极大地降低了______和______的热传递。

4.评价被动式温控包装性能的关键指标之一是______，它表示包装系统阻止热量传入的能力。

5.对于主动式温控包装，其核心部件通常包括______、______和电源（或热源）。

6.选择温控包装的隔热材料时，除了考虑导热系数，还需要关注其密度、______、防火性能和成本等因素。

7.温控包装的设计通常需要考虑产品的______特性、运输/储存环境、______要求以及经济性。

8.在使用相变材料时，其相变温度和相变潜热的选择必须与被包装物品的______相匹配。

三、简答题（每题5分，共20分。请简要回答下列问题）

1.简述相变材料（PCM）在温控包装中的作用原理。

2.与传统保温包装相比，真空绝热板（VIP）具有哪些显著的优点？

3.简述主动式温控包装系统通常包含哪些主要组成部分及其功能。

4.在设计温控包装时，需要考虑哪些主要的设计因素？

四、计算题（6分。请根据题目要求进行计算）

假设一个装有温度敏感药品的温控包装，内部需要维持在2°C至8°C的范围内，保温期为48小时。环境温度为25°C。该包装系统使用了一层厚度为50mm的聚苯乙烯（EPS）作为隔热层，EPS的材料热导系数为0.04W/(m·K)。假设药品和包装系统总热容量为C=1000J/K，且在保温期内药品和包装系统总的热损失（主要通过EPS层）是均匀的。请估算该包装系统在48小时内，仅依靠EPS隔热层能够维持药品温度在目标范围内的最大可能时间（忽略相变材料的作用，仅考虑稳态传热近似）。已知环境