HF板在洁净室彩钢夹芯板中的应用.docx
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HF板在洁净室彩钢夹芯板中的应用
HF板在洁净室彩钢夹芯板中的应用
（万源恒泰科技，101100）
摘要：
本文介绍了彩钢夹芯板的种类及性能比较，提出了当前彩钢夹芯板防火节能应用中的问题。
重点介绍HF芯板的质量指标要求、应用围、安装工艺等，并结合发展低碳节能经济，节能减排，对洁净室彩钢夹芯板的经济效益、环境效益、社会效益及应用前景等进行论述。
关键词：
HF改性颗粒保温板；彩钢夹芯板；防火节能；洁净室；应用
ABSTRACT：
Thispaperintroducesthetypesandpropertiesofcaigangsandwichboard,toputforwardthecaigangsandwichboardfireenergysavingproblemintheapplication.WithemphasisonthequalityindexoftheHFcoreboardrequirements,applicationscope,installationprocessandsoon.Combinedwiththedevelopmentoflowcarbonenergyeconomy,energyconservationandemissionsreduction,thecleanroomcaigangsandwichboardofeconomicandenvironmentalbenefits,socialbenefitsandapplicationprospectswouldbediscussed.
KEYWORDS：
HFmodifiedparticlesinsulationboard；Caigangsandwichboard；Fireprotectionandenergysaving；Cleanroom；application
引言
随着我国经济不断发展，特别是近几年来电子、生物、医药等高新技术产业的快速增长，洁净室被广泛应用于各行业。
洁净室的主体结构——彩钢夹芯板，目前仍是洁净室不可替代的产品。
洁净室彩钢板防火等级，也越来越引起政府有关部门及各行业的重视。
彩钢夹芯板的良好性能不仅仅取决于面板及面板与芯材的最佳组合，更重要的是取决于芯材的材质。
然而，从目前国洁净室建造来看，普遍使用的彩钢夹芯板保温芯材聚苯乙烯、聚胺酯、酚醛泡沫、岩棉等或多或少都有一些弊端，大多无法同时满足高效防火保温、耐高温、环境友好性等特点；另一方面，该种产品的厂商越来越多，产品小异，市场竞争激烈，火灾事故也不断发生。
洁净室与其它厂房有本质上的不同，它是一个空气相对密闭的厂房，一旦发生火灾，夹芯材料的有毒气体不易排除，直接威胁人的健康。
因此，企业应采用一种新型A级防火材料替代保温芯材，来赶上彩钢夹芯板领域不断更新发展的强劲势头。
HF芯板作为新一代节能轻质墙体材料应是利国利民，迫在眉睫。
投资建设HF芯板生产线，社会效益和经济效益都十分巨大。
1彩钢夹芯板概述
1.1概念
彩钢夹芯板是由上下两层彩色涂层钢板作为面板，以保温隔热材料聚苯乙烯、聚氨脂、酚醛泡沫、岩棉等为芯材，在专用的自动化生产线上，经连续成型工艺将芯材与面板复合成整体的建筑板材，俗称为“夹芯板”。
这种复合板材虽然引进我国的历史不到20年时间，但由于其具有承力、保温隔热、装饰、防水、施工简单等一系列优点，因而在建筑洁净室已得到广泛的认知和使用，对砖石等传统建筑材料提出了挑战，成为建材行业的一支新军。
1.2芯材种类及性能比较
彩钢夹芯板芯材按其产品的化学成分可分为两大类，即一类是有机化学泡沫材料，如聚苯乙烯泡沫塑料EPS、聚氨酯泡沫塑料PU、挤塑聚苯乙烯泡沫XPS、酚醛泡沫塑料PF等；另一类是无机纤维材料，如岩棉板、发泡水泥板等。
1.2.1聚氨酯泡沫彩钢夹芯板PU
聚氨酯泡沫彩钢夹芯板是以阻燃型硬质聚氨酯泡沫塑料作芯材，以彩色涂层钢板为面材。
目前，国金属面硬质聚氨酯夹芯板大量应用于工业厂房、仓库、体育场馆、民用住宅、别墅、活动板房、组合式冷库等建筑，但缺点是在反应高温强碱的条件下进行，对设备要求高，初期投资较大，工业化较为困难。
1.2.2聚苯乙烯泡沫彩钢夹芯板EPS
聚苯乙烯就是我们经常看见的白色泡沫，这种彩钢板价格便宜，耐水，不变形，工地上大部分的活动房都是用聚苯乙烯夹芯板建成的，用途广泛，但聚苯乙烯泡沫夹芯板不防火，保温效果最差。
1.2.3酚醛泡沫彩钢夹芯板PF
酚醛泡沫彩钢夹芯板是以彩色钢板为面材，以酚醛泡沫为芯材的复合板材。
酚醛泡沫脆性大，易碎，并有一定的腐蚀性，泡沫中残留的酸对金属材料有腐蚀作用。
1.2.4岩棉彩钢夹芯板
岩棉彩钢夹芯板，防火性能比较好，但岩棉彩钢板不防水，遇火产生有毒物质，污染较大。
1.2.5纸蜂窝彩钢夹芯板
纸蜂窝夹芯板可对废弃物完全回收再利用，是聚苯板、聚氨脂、岩棉等材料的换代产品，广泛应用于电子、医院手术室、实验室等洁净工程领域，但防水效果差，价格较贵。
1.2.6铝峰窝夹芯板
铝蜂窝彩钢夹芯板，它是由以铝蜂窝芯板材，采用特制高强度胶水与彩钢板复合，并由特制铝合金龙骨支撑，经加温、加压、固化后而制成。
与其它夹芯板相比，重量轻，平直度好，属于绿色环保建材，但造价最高。
各彩钢夹芯材料具体性能指标见下表。
常见彩钢夹芯板保温材料性能比较
种类
性能
有机材料
无机材料
PU板（HBL）
XPS板
EPS板
PF板
岩棉板
HF板
密度，Kg/m³
≥35
22-35
18-22
≤60
≥160
≤160
导热系数，
25℃，W/（m·K）
≤0.022
≤0.032
≤0.041
≤0.04
≤0.045
≤0.055
抗压强度，MPa
≥0.15
≥0.15
≥0.10
≥0.10
≥0.04
≥0.22
抗拉强度，MPa
≥0.10
≥0.15
≥0.10
≥0.10
≥0.075
≥0.10
阻燃等级GB8624-2012
B1/B2
B1/B2
B1/B2
B1
A
A
现场施工质量
控制
较好，易施工，质量可控性好。
较差，对墙体基层要求较高，墙面平整度难控制。
一般，板材强度较低，易破坏；
较好，干挂或粘贴；易施工。
较差，质量重，粉尘多，对健康有影响。
较好，易施工，质量可控性好。
与彩钢板面的粘结性能
易粘结
不易粘结，憎水性表面
不易粘结，光滑，需做界面处理
不易粘结，需做界面处理
易粘结
易粘结
作夹芯板时系统质量稳定性
抗开裂，无脱落隐患，有粘结界面存在。
板材较脆，不易弯折，易开裂、脱落；透气性差。
易开裂、脱落。
热胀冷缩影响性大。
脆性大，抗压折能力低，易粉化，遇水易脱落。
易吸潮吸水，吸潮进水后强度下降明显。
抗开裂，无脱落隐患，有粘结界面存在。
1.3彩钢夹芯板应用问题
目前，国使用最广泛的彩钢夹芯板保温芯材有聚苯乙烯夹芯板（EPS夹芯板）、硬质聚氨酯夹芯板（PU夹芯板）、岩棉夹芯板即RW夹芯板。
但聚氨酯、聚苯乙烯等有机材料耐热温度低、遇火易燃烧、易产生毒气，成为洁净室火灾事故的主要因素之一。
如2009年2月9日发生的央视新台址园区文化中心特大火灾事故，就是因为在建工程使用易燃材料及不合格保温板引发火灾造成巨大损失。
近年来，建筑防火已得到人们的广泛重视。
早在2009年9月25日，由中华人民国公安部、住房和城乡建设部联合颁布的《民用建筑外保温系统及外墙装饰防火暂行规定》里第一章第二条就有明文规定：
“民用建筑外保温材料的燃烧性能宜为A级，且不应低于B2级”，同时第四章第十一条规定：
“用于临时性居住建筑的金属夹芯复合板材，其芯材应采用不燃或难燃保温材料”。
然而，普遍采用的彩钢夹芯板保温芯材——聚氨酯泡沫本身不防火，燃烧后产生的大量浓烟里含有氰化氢，危害人体健康；而聚苯板除了不防火、用久后会收缩外保温性能也很差；聚苯乙烯泡沫和聚氨酯泡沫都易燃，不耐高温，严重影响建筑工程质量和防火安全，目前正受到消防部门的限制使用；岩棉、玻璃棉等无机矿物棉材料虽然能达到防火要求，但是对环境不友好（施工过程中漂浮的棉絮对人体有害）、容易滋生细菌、吸水率高、绝热效果较差，并且强度也不够好，使用寿命较短。
而新型A级板HF板在防火、防水、毒性、价格等方面具有非常卓越的性能优势，其市场前景广阔，经济潜力巨大，将逐步在彩钢夹芯材料领域大显身手。
2HF彩钢芯板
万源恒泰科技根据洁净室彩钢板防火、防水、无毒性、无粉尘要求，研制生产出HF彩钢芯板。
它是以绿色环保建材为主体，经特殊的生产工艺，科学研制而成的新颖洁净室夹芯材料。
经国家消防装备质量监督检验中心检测，完全满足GB50073-2001《洁净厂房设计规》防火要求，各项指示达到或超过国家标准，同时通过几个工程的实例应用，得到了有关专家的肯定并加以推广。
2.1HF彩钢芯板技术原理
HF彩钢芯板是由尾矿砂中间发泡、熟化成型配以高分子改性聚苯颗粒组成。
HF改性颗粒保温板（简称HF板）是以改性聚苯颗粒为主要成分，与粘结材料、改性剂和水搅拌，通过模具成型或设备成型而制得的板材类保温材料。
HF改性聚苯颗粒保温板具有导热系数低、容重轻、不燃、无毒、无烟、吸水率低于无机保温材料如玻璃棉、岩棉等。
同时，机械强度大于其他泡沫塑料，且加工性好，施工方便，在建筑保温、洁净室应用中具有无可争议的优势，应是目前最理想的洁净室彩钢芯板替代产品。
2.2HF彩钢芯板的性能优势
2.2.1HF彩钢芯板芯材的产品特性
（1）高耐火性
HF改性颗粒保温板属于A级防火材料，具有良好的耐火性。
（2）优良的保温隔热性
各材料构件闭孔率>95%，高闭孔率减少对流传热，是高隔热的先决条件。
因此HF板导热系数能达到0.055W/（m·k），可满足建筑保温隔热的需求。
强度相对好，不易碎裂。
（3）质地轻、使用方便
质轻是HF改性颗粒保温板的又一优势，可降低成墙后单位面积重量，减轻荷载负重近50%，抗震性好。
（4）优质的防水、防潮性
抗自然腐蚀，具有优秀的耐水性，耐酸雨，抗污染性能。
（5）产品环保性能好
此产品在生产、安装、使用过程中，均不排放有害气体和废物，不会产生可漂浮物，污染环境。
经国家防火建材质量监督检测中心测试，在高温下不会燃烧且不释放有毒气体，烟气毒性为准安全级，属于安全、环保的建筑材料。
（6）原材料来源广，工艺先进易控制，地区适用性强，市场前景好。
HF改性颗粒保温板主要性能指标见下表。
项目
性能指标
试验方法
I类
II类
导热系数，W/（m·K）
≤0.055
≤0.045
GB/T10294
表观密度，kg/m3
160~200
120~160
GB/T6343
垂直于板面方向的抗拉强度，MPa
≥0.10
≥0.10
JG149
抗压强度，MPa
≥0.22
≥0.15
GB/T5486
抗折强度，MPa
≥0.30
≥0.20
GB/T5486
体积吸水率，%
≤10.0
≤10.0
GB/T5486
尺寸稳定性，%
≤1.0
≤1.0
GB/T8811
抗冻性
质量损失，%
≤5
≤5
JGJ253
强度损失，%
≤25
≤25
软化系数
≥0.7
≥0.7
JGJ51
燃烧性能分级
A2级
A2级
GB8624
2.2.2HF彩钢芯板板材的产品特性
作为一种多功能新型建筑板材，HF彩钢芯板同时具有保温隔热出色、隔音、承载力强、色泽鲜艳、安装灵活、造价低、防水、抗震等特点，且无需二次装修，安装快捷方便，施工周期短，综合效益好，是一种用途广泛、极具潜力的高效建材。
具体特性如下：
（1）自重轻：
HF彩钢芯板为混凝土屋面重量的1/30～1/50，表现密度为90~160kg/m3，可以充分减少结构负荷，降低结构造价。
（2）安装快捷：
HF彩钢芯板拼接式安装和可随意切割的特点，决定其安装的简便；无湿作业，不做二次装修，施工周期可缩短40%以上。
（3）防火：
HF彩钢芯板的芯材为HF改性颗粒保温板。
HF改性颗粒保温板具有自主知识产权，已被评为全国建筑节能推荐产品，产品达到国家防火标准A级，从根本上杜绝外保温火灾发生的可能性。
（4）耐久：
多种研究显示，经特殊涂层处理的彩钢夹芯板保质期约为15～20年。
而HF彩钢芯板每隔10年可喷防腐涂料，板材寿命可达35年以上。
（5）美观：
无需表面装饰，可配合任何风格建筑的需要，达到令人满意的效果。
（6）保温、隔热：
导热系数为0.055，具有良好保温隔热效果。
（7）高强度：
由于HF改性颗粒保温板芯材与两层钢板粘结成一个整体，共同工作，再加上最先进的设计与滚压成型，具有极佳的结构特性，整体钢度远胜于其他复合彩钢板材。
HF彩钢芯板通过连接件与檩条固定后，大大提高了屋面的整体钢度，加强了屋面整体工作性能。
选用HF彩钢芯板，可采用较大檩距，故可节省檩条用量1/3~2/3。
3HF彩钢芯板在洁净室的应用
3.1应用围
3.1.1洁净室厂房、仓库
HF彩钢芯板可应用于洁净室厂房、仓库的屋面和外墙。
过去的洁净室厂房屋面多采用预制混凝土板或石棉板。
随着轻钢结构的迅速推广，夹芯板也以其多项显著的优势取代了上述两种材料。
在提供更好隔热效果的同时，HF彩钢芯板配合已成熟发展的轻钢结构，能够真正体现轻钢体系轻质、快速高效、布置灵活等一系列优势，因而在目前的单层厂房建筑中应成为首选的方案。
而对于多层洁净室厂房，除了顶屋的屋面可采用HF彩钢芯板外，外墙也可利用夹芯板作灵活的布置，通过彩钢板多变的色彩和形状达到美化建筑外观的目的。
对于恒温恒湿要求的洁净室建筑，采用热工性能优于砖墙的HF彩钢芯板作为围护材料，可大大节约建成后的运营成本。
3.1.2净化工程
随着社会的不断进步，电子和医药等行业发展迅速，在这些行业的产品制造过程中，都需要提供洁净度较高的生产环境。
HF彩钢芯板由于其表面的彩涂板不易附着灰尘，易于清洁且接缝较少，所以彩钢夹芯板作为墙和吊顶材料，目前广泛地应用于有洁净要求的生产和工作环境中。
应用围包括电子和电脑产品制造、医疗用品和药品生产、航空航天、精密仪器仪表制造、食品生产、医疗手术室等多种行业。
有些厂房虽然洁净度要求不高，但鉴于HF彩钢芯板可灵活拆装的特点，也大量使用夹芯板作为厂房部的隔墙。
HF彩钢芯板尤其适用于洁净厂房的隔断和吊顶，解决了洁净厂房吊顶的一大难题，不仅人可以在上面行走，而且又可以根据工艺布局随意开孔。
3.1.3公共建筑
HF彩钢芯板主要可应用于有大空间需要的公共建筑的屋面和外墙中，如：
机制、车站的候机或候车大厅，体育场馆、影剧院和礼堂、展览馆和会展中心、博物馆，等等。
公共建筑由于具有需提供更大的空间、有室空调、防火等一系列比工业厂房更高要求的特点，目前此类建筑多采用网架或管桁架的屋架结构形式。
现今应用领域广泛且经济实用。
如会展中心、体育场馆或其他一些大型公共建筑中都得到了运用。
因此对屋面板的材料在轻质、保温和隔热、防火安全、防水、吸声、耐久性等方面都提出了更高的要求。
3.1.4组合房屋
用HF彩钢芯板搭建的组合房屋已得到广泛的应用，具有整体质量轻、组合灵活、施工方便快捷、无需二次装修、拆卸搬迁容易等一系列优点。
利用夹芯板搭建加层房屋较为广泛，由于城市用地紧，很多单位和个人都希望能在不对原建筑物构成较大负荷的前提下，在顶屋加建1层房屋，这样在投入不大的情况，既扩大了使用面积，又解决了原屋面的隔热和防水问题，而夹芯板组合房的各项优点正好全面满足了用户的需求。
夹芯板组合房可多次搬迁的特点也使它广泛应用于临时建筑中。
另外，工业厂房部也大量应用夹芯板作多种用途的组合房屋。
HF彩钢芯板由于其材料无可替代的优点，除了广泛应用于上述建筑领域外，人们还充分发挥其特点，将它应用到更广阔的领域，如轮船的隔墙、冷库、高速公路隔音墙等等。
随着科技的不断进步和人们工作生活需要地更新换代，从而更好地适应人们的需要，在新品层出的建材行业创出更广阔的空间。
3.2安装工艺
HF彩钢芯板墙板系统均安装在构件式墙面钢结构（钢立柱或墙梁）上，确保墙架或墙梁的施工质量是幕墙安装施工的关键之一，它的质量直接影响整个幕墙的安装质量。
立柱/墙梁的主要施工流程：
工程测量放线—预埋件检查—钢结构安装—钢结构涂装。
3.2.1测量放线
为了保证HF彩钢芯板幕墙施工安装的质量，要求安装幕墙的钢结构、钢筋混凝土结构及砖混结构的主体工程，应符合有关结构施工及验收规的要求。
不符合要求的应及时调整。
HF彩钢芯板幕墙板的安装测量放线应与主体结构测量放线相配合。
水平标高要逐层从地面引上，以免误差积累。
由于建筑物随时间、气温变化会产生侧移，所以测量应在每天定时进行，测量时风力不应大于3级，应沿楼板外沿弹出墨线，用钢丝线定出幕墙平面基准线（基准线外一定距离为幕墙平面），以此线为基准确定立柱的前后位置，从而决定整片幕墙的位置。
3.2.2预埋件检查
为保证幕墙与主体结构连接的可靠性，构件式墙面钢结构与主体结构的连接件应在主体结构施工时，按设计要求的数量、位置和方法进行预埋，施工安装前应检查各连接位置的预埋件是否齐全，位置是否符合设计要求。
预埋件允许偏差：
标高偏差±10mm；轴线左右差±30mm，轴线前后偏差±20mm。
预埋件遗漏或位置偏差过大、倾斜时，应采取补救措施。
幕墙预埋件和连接件应进行防腐处理；不同金属材料接触处应设置绝缘垫层或采取其他防腐措施进行处理。
钢柱脚下的支撑预埋件应符合设计要求，需填垫钢板时，每叠不得多于3块。
3.2.3钢结构表面处理
钢结构固定安装完毕后，对焊缝要进行打磨，消除棱角和夹角，达到光滑过渡。
钢结构表面应根据设计要求喷涂防锈漆、防火涂料。
3.2.4HF彩钢芯板的现场加工与安装
HF彩钢芯板板型的选用除了考虑装饰效果外，还应考虑其抗风变形能力、板的厚度、支点间距和支承条件等。
如果HF彩钢芯板跨度太大，板面在风荷作用下易产生挠度变形，影响幕墙整体效果。
若设计不当，还会在板面上留下不可逆的塑性变形。
HF彩钢芯板幕墙板的安装一般采用活动脚手架，在保证施工脚手架的承载能力时，还要考虑到：
（1）幕墙面、作业面与轴线之间的距离。
（2）对照参考面找出控制点的间距与位置，注意通视性。
（3）对照参考面找出安装角的间距。
（4）与控制标高之间的水平差。
（5）与建筑物竖向的间距及与各楼层的间距。
彩钢夹芯板的固定主要有两种方式：
一种是自攻螺钉穿过墙板直接固定在墙面次结构上，另一种方式是自攻螺钉通过连接件间接与墙面次结构连接。
3.2.5HF彩钢芯板的存放和搬运
HF彩钢芯板在安装之前应尽可能保留出厂时的包装，宜存放于室。
如堆放在室外，堆放地点应平整，不得有积水且上空不应有起重设备和重物经过，板下用垫木垫高20cm，板与板之间要放置软性材料，同型号的板放置在一起，每垛板上应用易于识别的板型标签，并覆盖防雨油布。
堆放场地应设置临时围挡，避免人员走动造成板材不必要的损坏。
搬运板材时应两头同时抬起，以免损坏表面氧化膜或涂层，安装墙面板时，每次只能起吊1块板，应采用厂家提供的专用夹具在墙板长度方向的拼接处2点起吊墙板。
起吊过程中要缓慢进行，要用风绳加以控制，避免与已安装的墙板磕碰，脚手架突出部位用软性材料包裹。
3.3应用前景
国外对建筑材料的防火性能特别重视，防火规也很健全。
为了满足建筑防火要求，近几年，他们除采用硬质聚氨酯泡沫塑料、酚醛泡沫、聚苯泡沫塑料、岩棉、玻璃棉作为金属复合板的芯材材料外，HF改性聚苯颗粒保温板的使用量也日渐增多。
由于聚苯乙烯泡沫和聚氨酯泡沫都易燃，不耐高温，在一些工业发达国家中正受到消防部门的限制使用，对防火要求严格的场所。
因而，HF彩钢芯板在有苛刻要求的环境条件下使用，有着良好的发展前景。
而近年来国研发生产HF彩钢芯板的厂家也越来越多，以万源恒泰科技为代表的一批生产商纷纷投入资金探索并推广HF彩钢芯板，取得不错的成绩。
相信，在不久的将来，HF彩钢芯板在洁净室应用领域及其他建筑节能保温领域将得到越来越多人的认可。
3.3.1经济效益
当洁净室采用HF彩钢芯板时可节省费用：
减少30%暖气片，可节省工程费用7.2元/m2；每年可节省采暖费、电费6.3元/m2；由于满足国家有关节能政策，可减免5%的投资方向调节税，若按150元/m2的造价计算可减免20元/m2。
并且，HF改性颗粒保温板对墙面裂缝的控制，为建筑使用者节省了大量的维修处治费用，实现了多方经济效益。
总之，HF彩钢芯板具有明显的生产成本优势，企业产品在同行业市场中处于有利地位，市场需求量非常大，有利于培育发展节能环保产业，推动产业转型升级，实现经济集约式发展。
3.3.2环境效益
HF改性颗粒保温板是一种新型节能产品。
设备采购选用贴国家节能标识的节能设备，生产中制定节能降耗管理办法，设定专人专岗负责，配备专业能耗检测设备，在重要岗位制定节能降耗目标，实行目标责任制管理，力争做到节能耗材从源头控制。
该HF彩钢芯板材使用施工中也可节约大量的能源，减少能源的浪费。
如冬季时可大大降低采暖燃煤所带来的三废的排放，减少环境的污染，夏季也可大程度地缓解电网超负荷运转、供电紧的局面。
总之，项目的建成可满足新型洁净室健康发展的需要，满足节能减排的需要，不断提升建筑能耗，有效减缓城市能源资源消耗过快增长的趋势，对建立资源节约型、环境友好型社会具有积极作用。
3.3.3社会效益
提高居民生活收入。
HF彩钢芯板的设计与生产以密集型为基础原则，每条生产线均需大量的生产、销售和技术操作人员，可以为社会剩余劳动力提供就业岗位。
预计HF彩钢芯板投产使用后将解决周边居民50余人就业，就业人员年均增长收入20000元。
改善居民生产生活质量。
目前，我省仍有一半以上的洁净室存量建筑属于非节能建筑，缺乏合理有效的节能保温措施，室热舒适性普遍较差。
而HF彩钢芯板大大满足城乡居民对建筑舒适性、室生产环境质量的高要求，有效改善居住生产生活品质。
4结语
综上所述，HF改性聚苯颗粒保温板作为一种新型的保温隔热材料，其各方面性能都大大优于其他材料。
随着国家对建筑行业的安全要求越来越高，人们对环保越来越重视，HF改性聚苯颗粒保温板在洁净室等建筑保温领域的作用也将得到更大的发挥。
同时，对于每年数千万吨消费量的彩钢夹芯板来说，HF改性聚苯颗粒保温板应用在彩钢夹芯板上的推广将创造不可低估的经济效益。
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