絕熱材料的性能

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1、為了適應(yīng)公司新戰(zhàn)略的發(fā)展，保障停車場安保新項目的正常、順利開展，特制定安保從業(yè)人員的業(yè)務(wù)技能及個人素質(zhì)的培訓(xùn)計劃絕熱材料的性能　　材料設(shè)計報告　　材料中澳1401蔡云偉　　本次材料設(shè)計任務(wù)由老師在課堂給出，題目如下：　　設(shè)計一種絕熱材料，密度小于1g/cm3，工作溫度大于1600攝氏度，熱導(dǎo)率小于/(mk).在進行了小組討論和學(xué)術(shù)方向的查詢之后，我們的小組得出了往陶瓷絕熱材料方向進行設(shè)計的結(jié)論，我將以分點的形式展開我的設(shè)計報告。　　一、絕熱材料的相關(guān)介紹　　在設(shè)計材料之前，我首先了解了這類材料的基本信息。絕熱材料是指能阻滯熱流

2、傳遞的材料，又稱熱絕緣材料。傳統(tǒng)絕熱材料，如玻璃纖維、石棉、巖棉、硅酸鹽等，新型絕熱材料，如氣凝膠氈、真空板等。它們用于建筑圍護或者熱工設(shè)備、阻抗熱流傳遞的材料或者材料復(fù)合體，既包括保溫材料，也包括保冷材料。絕熱材料一方面滿足了建筑空間或熱工設(shè)備的熱環(huán)境，另一方面也節(jié)約了能源。國家將絕熱材料看作是繼煤炭、石油、天然氣、核能之后的“第五大能“。絕熱材料種類繁多，一般可按材質(zhì)、使用溫度、形態(tài)和結(jié)構(gòu)來分類。按材質(zhì)可分為有機絕熱材料、無機絕熱材料和金屬絕熱材料三類。　　二、材料的設(shè)計思路目的-通過該培訓(xùn)員工可對保安行業(yè)有初步了解，并感

3、受到安保行業(yè)的發(fā)展的巨大潛力，可提升其的專業(yè)水平，并確保其在這個行業(yè)的安全感。為了適應(yīng)公司新戰(zhàn)略的發(fā)展，保障停車場安保新項目的正常、順利開展，特制定安保從業(yè)人員的業(yè)務(wù)技能及個人素質(zhì)的培訓(xùn)計劃　　首先我們要求是，熱導(dǎo)率不到，密度不超過水的材料，因此導(dǎo)熱率和密度都不符合要求的金屬材料。最好的選擇即是非金屬材料。我們參考了碳纖維、氣凝膠、金屬粉末涂層的不同材料，然而在研究過程中我們發(fā)現(xiàn)碳碳非金屬材料在導(dǎo)熱率上有缺陷，最近火熱的氣凝膠材料也在工作溫度條件上達不到要求，氣凝膠最高抵抗1400攝氏度，但我們所設(shè)計的材料工作溫度就在1600

4、度，因此氣凝膠材料不符合要求。而且氣凝膠材料的缺陷在于不好控制其微觀材料結(jié)構(gòu)，所以我們最終還是放棄了氣凝膠材料?！　≈笪覀儼岩曇胺诺搅藷o機非金屬材料陶瓷上，陶瓷纖維材料在理論上完美符合我們的要求。其低密度，高耐熱性，低熱導(dǎo)率，且抗磨耐用的特點無疑是我們的首選。因為陶瓷是有悠久歷史的固體材料，所以我們在設(shè)計中可以借鑒前人的工藝成果，并且將我們所需的特性進一步加強。陶瓷的低密度是因為多氣孔，那么我們在設(shè)計材料時需要加入隔熱的真空層來減輕質(zhì)量，進一步加強優(yōu)勢，并且節(jié)省材料。并且尋找陶瓷脆性易損的原因，設(shè)計時考慮應(yīng)力危險區(qū)，合理調(diào)整

5、陶瓷的晶向結(jié)構(gòu)，并增加其使用壽命?！　∪?、陶瓷材料的簡介目的-通過該培訓(xùn)員工可對保安行業(yè)有初步了解，并感受到安保行業(yè)的發(fā)展的巨大潛力，可提升其的專業(yè)水平，并確保其在這個行業(yè)的安全感。為了適應(yīng)公司新戰(zhàn)略的發(fā)展，保障停車場安保新項目的正常、順利開展，特制定安保從業(yè)人員的業(yè)務(wù)技能及個人素質(zhì)的培訓(xùn)計劃　　陶瓷纖維是一種纖維狀輕質(zhì)耐火材料，它的直徑一般為2～5μm，長度多為30～250mm，纖維表面呈光滑圓柱形。由于其重量輕、耐高溫、熱穩(wěn)定性好、導(dǎo)熱率低、比熱小及耐機械震動等優(yōu)點，廣泛應(yīng)用于機械、冶金、化工、石油、陶瓷、玻璃、電子等行業(yè)

6、。根據(jù)使用功能，陶瓷纖維可以分為高溫陶瓷纖維和功能陶瓷纖維，用作絕熱材料，過濾材料，高溫超導(dǎo)材料等，此外陶瓷纖維還被用于生產(chǎn)耐高溫陶瓷纖維紙和箱板紙。[1]　　陶瓷纖維最早出現(xiàn)在美國，1941年美國巴布維爾考克斯公司以天然高嶺土為原料使用電弧熔融噴吹的方法制得陶瓷纖維[2]。20世紀40年代后期，美國兩家公司生產(chǎn)的硅酸鋁系列陶瓷纖維首次應(yīng)用于航天領(lǐng)域。20世紀60年代，美國研制出多種應(yīng)用工業(yè)窯爐壁襯的陶瓷纖維。目前，國外企業(yè)在原有1000型、1260型、1400型、1600型[3]及混配纖維的基礎(chǔ)上，在陶瓷纖維熔體內(nèi)加入ZrO

7、2、Cr2O3，提高了陶瓷纖維的使用溫度[4]　　陶瓷纖維絕熱性能良好的原因：　　陶瓷纖維之所以具有良好的隔熱作用是由它的結(jié)構(gòu)決定的。陶瓷纖維的內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)是固態(tài)纖維與空氣組成的混合結(jié)構(gòu)，其顯微結(jié)構(gòu)特點是固相和氣相都是以連續(xù)相的形式存在。在這種結(jié)構(gòu)中，固態(tài)物質(zhì)以纖維狀形式存在，并構(gòu)成連續(xù)相骨架，氣相則連續(xù)存在于纖維材料的骨架間隙之中，氣孔中的空氣具有良好的隔熱作用[5-6]　　陶瓷纖維的特征：目的-通過該培訓(xùn)員工可對保安行業(yè)有初步了解，并感受到安保行業(yè)的發(fā)展的巨大潛力，可提升其的專業(yè)水平，并確保其在這個行業(yè)的安全感。為了適應(yīng)公

8、司新戰(zhàn)略的發(fā)展，保障停車場安保新項目的正常、順利開展，特制定安保從業(yè)人員的業(yè)務(wù)技能及個人素質(zhì)的培訓(xùn)計劃　　陶瓷纖維是以氧化鋁和二氧化硅為主要成分的人造礦物纖維。導(dǎo)熱系數(shù)非常低，因此向爐外放散熱量小，節(jié)能效果好[圖1]，因低密度、低熱慣性，在加熱爐溫度變更時，溫度控制容易[圖1