真空绝热板（VIP板）内的纤维-气凝胶复合芯材因具备极低的表观密度和多级微纳尺度的高孔隙分布,在真空状态下具有远低于空气的有效热导率,同时因具备更好的力学性能、防火性能且拥有较长的使用年限,使其成为VIP板材芯材的热选。本文对纤维复合SiO₂气凝胶芯材内部的结构形态、纤维尺寸和孔隙分布等参量进行测量分析,获得纤维-气凝胶复合芯材的结构参数。并基于这些参数生成了包含纤维、气凝胶团簇、大孔隙在内的三相随机三维模型;在此模型基础上,采用LBM方法和ADT辐射理论建立了复合芯材有效热导率的计算模型,并对模型进行了计算域简化和并行计算,提高了计算速度;实验检验表面,本文模型计算得到的复合芯材有效热导率准确度较高。论文对生产VIP板涉及的几个关键参量对芯材热导率的影响规律和机理进行了研究。结果表明:随着环境压力的降低,复合芯材的整体有效热导率也跟着急剧下降,这是由于随环境压力的减小,气体分子平均自由程显著增大,分子自由运动逐渐受到纤维间大孔隙壁面的束缚,由此导致复合芯材内的气相热导率显著降低。当降至100Pa以下时,气体分子平均自由程已经超过纤维间大孔隙的尺度,压力再降低也不能显著增强复合芯材内固体骨架对气体分子自由运动的抑制,因而整体有效热导率基本保持不变,此时热量的传递主要为纤维和气凝胶骨架的导热以及辐射传热。在真空状态下,复合芯材的有效热导率会随着纤维体积分数的升高而升高,但趋势略缓于常压下,这是因为真空状态下的辐射热导率所占比重提高,而随着纤维体积分数的增加辐射热导率降低抵消部分随固相热导率随纤维增加而增大的幅度,从而使整体有效热导率的升高趋势缓和;同时,复合芯材的有效热导率也会随着气凝胶密度的提高先降低后升高,这是因为在气凝胶密度较低时,有效热导率主要受到辐射热导率下降的影响,呈现降低趋势,当气凝胶密度达到一定数值时,气凝胶固相热导率增大占主导影响地位,使芯材有效热导率随气凝胶密度增大而增大。