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    保溫隔熱材料

    發布時間:08-13    來源:故事百科

    保溫隔熱材料

    保溫隔熱材料是一般均系輕質、疏鬆、多孔、纖維材料。按其成分可分為有機材料和無機材料兩種。前者的保溫隔熱性能較后者為好,但后者較前者耐久性好。導熱係數是衡量保溫隔熱材料性能優劣的主要指標。導熱係數越小,則通過材料傳送的熱量越小,保溫隔熱性能就越好,材料的導熱係數決定于材料的成分、內部結構、容重等,也決定傳熱時的平均溫度和材料的含水率。一般說容重越輕,導熱係數越小。

    基本介紹


    中文名:保溫隔熱材料
    定義:對熱流有阻抗性的材料
    要求:導熱係數一般小于0.174W/(m·k)
    分類:可按照材質和形態進行分類

    基本要求

    1. 導熱係數一般不大于0.12W/(m·k)

    2. 表觀密度應小于1000kg/m3

    材料分類

    絕熱材料的品種很多??砂凑詹馁|和形態進行分類:

    按材質分類

    (1)無機絕熱材料
    (2)有機絕熱材料
    (3)金屬絕熱材料

    工業套用

    工業用保溫隔熱材料的導熱係數往往更低一些,具體指標要求與行業領域和具體套用密切相關。為此,人們一直在尋求與研究一種能大大提高隔熱保溫材料反射隔熱保溫新型材料。

    上世紀90年代,美國國家航空航天局(Nada)的科研人員為解決航天飛行器傳熱控制問題而研發採用的一種新型太空絕熱反射瓷層(Therma-Cover),該材料是由一些懸浮于惰性乳膠中的微小陶瓷顆粒構成的,它具有高反射率、高輻射率、低導熱係數、低蓄熱係數等熱工性能,具有卓越的隔熱反射功能。這種高科技材料在國外由航天領域推廣套用到民,用于建筑和工業設施中,并已出口到我國,用于一些大型工業設施中。但美中不足的是,該材料20美元/kg的昂貴售價實在令國內許多行業望物興嘆,難以承受。

    同樣是上世紀90年代,美國國家宇航局NASA為解決太空衣隔絕外界高低溫而研發製成了新型材料氣凝膠。這種材料全稱為二氧化硅氣凝膠。是目前已知的密度最小的固體材料,也是迄今為止保溫性能最好的材料。其最小密度可達到3kg/m3,導熱係數在常溫下低至0.013W/(m·K)。這種納米高科技材料已經有航天航空領域推廣到軍工民用領域,其價格也降低到民用可以承受的價格點。至今,國內生產工業用二氧化硅氣凝膠絕熱氈的技術已經比較完備。

    發展概況

    國際發展趨勢

    當今,全球保溫隔熱材料正朝著高效、節能、薄層、隔熱、防水外護一體化方向發展,在發展新型保溫隔熱材料及符合結構保溫節能技術同時,更強調有針對性使用保溫絕熱材料,按標準規範設計及施工,努力提高保溫效率及降低成本。國內外紛紛展開薄層隔熱保溫涂料的研究,美國已有多家公司生產這種絕熱瓷層涂料,如美國的SPM Thermo-Shield、Thermal Protective Systems推出的Ceramic-Cover、J.H.International的Therma-Cover等產品。

    國內發展趨勢

    該涂料選用了具有優異耐熱、耐候性、耐腐蝕和防水性能的硅丙乳液和水性氟碳乳液為成膜物質,採用被譽為空間時代材料的極細中空陶瓷顆粒為填料,由中空陶粒多組合排列製得的涂膜構成的,它對400~1800nm範圍的可見光和近紅外區的太陽熱進行高反射,同時在涂膜中引入導熱係數極低的空氣微孔層來隔絕熱能的傳遞。這樣通過強化反射太陽熱和對流傳遞的顯著阻抗性,能有效地降低輻射傳熱和對流傳熱,從而降低物體表面的熱平衡溫度,可使屋面溫度最高降低20℃,室內溫度降低5~10℃。產品絕熱等級達到R-33.3, 熱反射率為89%,導熱係數為0.030W/m.K。

    發展趨勢:建筑物隔熱保溫是節約能源、改善居住環境和使用功能的一個重要方面。建筑能耗在人類整個能源消耗中所占比例一般在30-40%,絕大部分是採暖和空調的能耗,故建筑節能意義重大。而且由于該隔熱保溫涂料以水為稀釋介質,不含揮發性有機溶劑,對人體及環境無危害;其生產成本僅約為國外同類產品的1/5,而它作為一種新型隔熱保溫涂料,有著良好的經濟效益、節能環保、隔熱效果和施工簡便等優點而越來越受到人們的關注與青睞。且這種太空絕熱反射涂料正經歷著一場由工業隔熱保溫向建筑隔熱保溫為主的方向轉變,由厚層向薄層隔熱保溫的技術轉變,這也是今后隔熱保溫材料主要的發展方向之一。

    太空反射絕熱涂料通過套用陶瓷球型顆粒中空材料在涂層中形成的真空腔體層,構筑有效的熱屏障,不僅自身熱阻大,導熱係數低,而且熱反射率高,減少建筑物對太陽輻射熱的吸收,降低被覆表面和內部空間溫度,因此它被行家一致公認為有發展前景的高效節能材料之一。

    然而目前在我國,巖棉、玻璃棉、膨脹珍珠巖等傳統保溫材料仍占據主要市場,這些材料儘管價格比較低,但密度大、保溫隔熱性能差(導熱係數為0.065-0.090W/m·K)、鋪設較厚材料損耗量大、吸濕性高、抗震性能和環保性能較差,使用這些保溫材料是無法達到節能標準的。另外石棉和玻璃棉等建筑保溫材料本身就帶有大量的有害物質,無法滿足人類的健康要求。而新型泡沫塑膠類保溫隔熱材料(如EPS、XPS、PUF、PET等)目前在我國的產量僅占總絕熱材料的40%,與傳統保溫材料相比,泡沫塑膠(如Airex等)的導熱係數低、保溫隔熱效果好、自重輕、吸水率低、化學穩定性好、施工方便,但由于泡沫塑膠價格相對較高,因而限制了在國內的大量使用。目前我國的新建建筑中,95%以上仍然是高能耗建筑,主要還是因為仍使用傳統保溫材料的緣故。因而想要提高建筑的節能率,就必須提高新型保溫隔熱材料的產量及其使用。

    國內優質

    ZS-211反射隔熱保溫涂料

    涂料為單組分骨白色漿體,耐溫幅度-30--120℃,具有高效、薄層、隔熱保溫、裝飾、防水、防火、防腐、絕緣于一體的新型太空節能反射隔熱保溫涂料,涂料能在物體表面由封閉微珠將其連線在一起的三維網路陶瓷纖維狀結構,涂料的絕熱等級達到R-30.1,熱反射率為90%,導熱係數為0.04W/m.K,能有效抑制太陽和紅外線的輻射熱和傳導熱,隔熱抑制效率可達90%左右,能保持70%物體空間里的熱量不流失。

    ZS-1耐高溫隔熱保溫涂料材料

    耐高溫隔熱保溫涂料都選用了納米陶瓷空心微珠、硅鋁纖維、各種反射材料為原料,耐溫幅度-80—1800℃,可以直接面對火焰隔熱保溫,導熱係數都只有0.03W/m.K,能有效抑制并禁止紅外線的輻射熱和熱量的傳導,隔熱抑制效率可達90%左右,可抑制高溫物體的熱輻射和熱量的散失,對低溫物體可有效保冷并能抑制環境輻射熱而引起的冷量損失,也可以防止物體冷凝的發生。 。這種太空絕熱瓷層是根據美國航空和航天宇宙航行局NASA控制太空梭熱傳導的工作原理研製而成的,適用于高壓噴涂、無污染,具有良好的抗熱輻射、薄層隔熱、防水防腐蝕等性能。該材料已轉向一般工業及民用隔熱保溫。該類材料主要有薄層隔熱反射涂料、太陽熱反射隔熱涂料、水性反射隔熱涂料、隔熱防曬涂料、陶瓷絕熱涂料等等。主要是採用耐候性好、耐水性強、耐老化性強、有較強粘結力和彈性的、且能與保溫填料、反射填料相溶性好的成膜材料,選擇質輕中空、耐高溫、熱阻大、并具有良好反射性和輻射性的填料,折光係數高、表面光潔度高、熱反射率及輻射率高的超細粉料適合作為反射填料,與成膜基料一起構成低輻射傳熱層,可有效隔斷熱量的傳遞。這種薄層隔熱反射涂料與多孔材料複合使用可用于建筑物、車船、石化油罐設備、糧庫、冷庫、貨柜、管道等不同場所涂裝。

    納基隔熱軟氈

    納基隔熱軟氈是利用全球領先工藝製成的一種導熱係數極低的軟質保溫隔熱材料。

    選用注意

    選擇保溫隔熱材料一般從以下幾點考慮:

    耐溫範圍

    根據材料的耐溫範圍保溫隔熱材料分為:低溫保溫隔熱材料、中溫保溫隔熱材料、高溫保溫隔熱材料。

    所選保溫隔熱材料的耐溫性能必須符合使用環境。

    選擇低溫保溫隔熱材料時,一般選擇分類溫度低于長期使用溫度約10-30℃左右的材料。

    選擇中溫保溫隔熱材料和高溫保溫隔熱材料時,一般選擇分類溫度高于長期使用溫度約100-150℃的材料。

    物理形態特性

    保溫隔熱材料的形態有:板、毯、棉、紙、氈、異型件、紡織品等。

    不同類型的隔熱材料的物理特性(機械加工性、耐磨性、耐壓性等)有所差異。

    所選保溫隔熱材料的形態和物理特性必須符合使用環境。

    化學特性

    不同類型的保溫隔熱材料化學特性(防水性、耐腐蝕性等)有所差異。

    所選保溫隔熱材料的化學性能必須符合使用環境。

    保溫隔熱性能

    隔熱系統中隔熱層的厚度往往有個最大值。

    使用所選保溫隔熱材料所需的隔熱層厚度必須在最大值以內。

    在一些要求隔熱層厚度較薄的場合往往需要選擇保溫隔熱性能較好的保溫隔熱材料(如:派基隔熱軟氈、納基隔熱軟氈)。

    環保等級

    所選保溫隔熱材料的環保等級必須滿足設計需求。

    某些出口產品中往往需要用到環保等級非常高的保溫隔熱材料。

    材料的成本

    確定好材料的範圍之后,根據材料價格核算成本,選擇性價比最好的材料。

    綜合起來說,選擇保溫隔熱材料就是根據使用環境選擇出形態、物理特性、化學特性、保溫隔熱性能符合使用環境,環保等級滿足設計需求的保溫隔熱材料,經過核算成本,最終確定所要使用的保溫隔熱材料。

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