《絕熱材料》PPT課件

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1、第十二章絕熱材料與吸聲材料在建筑中，習(xí)慣上把用于控制室內(nèi)熱量外流的材料叫做保溫材料；把防止室外熱量進(jìn)入室內(nèi)的材料叫做隔熱材料。保溫、隔熱材料統(tǒng)稱為絕熱材料?；靖拍睿?）導(dǎo)熱性：指材料傳遞熱量的能力。（2）導(dǎo)熱系數(shù)：表示材料的導(dǎo)熱能力指標(biāo)。意義：在穩(wěn)定傳熱條件下，當(dāng)材料層單位厚度內(nèi)的溫差為1℃時，在1s內(nèi)通過1m2表面積的熱量。材料導(dǎo)熱系數(shù)越大，導(dǎo)熱性能越好。工程上將導(dǎo)熱系數(shù)λ<0.23w/(m?K)的材料稱為絕熱材料絕熱材料的種類及使用要點絕熱材料按照它們的化學(xué)組成可以分為無機(jī)絕熱材料和有機(jī)絕熱材料。1.常用

2、無機(jī)絕熱材料(1)多孔輕質(zhì)類無機(jī)絕熱材料(2)纖維狀無機(jī)絕熱材料1)礦物棉2)玻璃纖維(3)泡沫狀無機(jī)絕熱材料1)泡沫玻璃2)多孔混凝土2.常用有機(jī)絕熱材料(1)泡沫塑料(2)硬質(zhì)泡沫橡膠影響材料導(dǎo)熱系數(shù)的因素影響材料保溫性能的主要因素是導(dǎo)熱系數(shù)的大小，導(dǎo)熱系數(shù)愈小，保溫性能愈好。材料的導(dǎo)熱系數(shù)受以下因素影響：（１）材料的性質(zhì)。不同的材料其導(dǎo)熱系數(shù)是不同的，一般說來，導(dǎo)熱系數(shù)值以金屬最大，非金屬次之，液體較小，而氣體更小。對于同一種材料，內(nèi)部結(jié)構(gòu)不同，導(dǎo)熱系數(shù)也差別很大。一般結(jié)晶結(jié)構(gòu)的為最大，微晶體結(jié)構(gòu)的次之，

3、玻璃體結(jié)構(gòu)的最小。但對于多孔的絕熱材料來說，由于孔隙率高，氣體（空氣）對導(dǎo)熱系數(shù)的影響起著主要作用，而固體部分的結(jié)構(gòu)無論是晶態(tài)或玻璃態(tài)對其影響都不大。（２）表觀密度與孔隙特征。由于材料中固體物質(zhì)的導(dǎo)熱能力比空氣要大得多，故表觀密度小的材料，因其孔隙率大，導(dǎo)熱系數(shù)就小。在孔隙率相同的條件下，孔隙尺寸愈大，導(dǎo)熱系數(shù)就愈大；互相連通孔隙比封閉孔隙導(dǎo)熱性要高。對于表觀密度很小的材料，特別是纖維狀材料（如超細(xì)玻璃纖維），當(dāng)其表觀密度低于某一極限值時，導(dǎo)熱系數(shù)反而會增大，這是由于孔隙增大且互相連通的孔隙大大增多，而使對流作

4、用加強(qiáng)的結(jié)果。因此這類材料存在一最佳表觀密度，即在這個表觀密度時導(dǎo)熱系數(shù)最小。（３）濕度。材料吸濕受潮后，其導(dǎo)熱系數(shù)就會增大，這在多孔材料中最為明顯。這是由于當(dāng)材料的孔隙中有了水分（包括水蒸氣）后，則孔隙中蒸汽的擴(kuò)散和水分子的熱傳導(dǎo)將起主要傳熱作用，而水的λ為0.58Ｗ／（ｍ·Ｋ），比空氣的λ=0.029Ｗ／（ｍ·Ｋ）大20倍左右。如果孔隙中的水結(jié)成了冰，則冰的λ=2.33Ｗ／（ｍ·Ｋ），其結(jié)果使材料的導(dǎo)熱系數(shù)更加增大。故絕熱材料在應(yīng)用時必須注意防水避潮。（４）溫度。材料的導(dǎo)熱系數(shù)隨溫度的升高而增大，因為溫度升

5、高時，材料固體分子的熱運動增強(qiáng)，同時材料孔隙中空氣的導(dǎo)熱和孔壁間的輻射作用也有所增加。但這種影響，當(dāng)溫度在０～50℃范圍內(nèi)時并不顯著，只有對處于高溫或負(fù)溫下的材料，才要考慮溫度的影響。（５）熱流方向。對于各向異性的材料，如木材等纖維質(zhì)的材料，當(dāng)熱流平行于纖維方向時，熱流受到阻力小，而熱流垂直于纖維方向時，受到的阻力就大。建筑上常用保溫材料1.纖維狀保溫隔熱材料（ｌ）石棉及其制品。石棉是一種天然礦物纖維，主要化學(xué)成分是含水硅酸鎂，具有耐火、耐熱、耐酸堿、絕熱、防腐、隔音及絕緣等特性。常制成石棉粉、石棉紙板、石棉氈

6、等制品，用于建筑工程的高效能保溫及防火覆蓋等。（2）礦棉及其制品。礦棉一般包括礦渣棉和巖石棉。礦渣棉所用原料有高爐硬礦渣、銅礦渣等，并加一些調(diào)節(jié)原料（鈣質(zhì)和硅質(zhì)原料）。巖棉的主要原料為天然巖石（白云石、花崗石、玄武巖等）。上述原料經(jīng)熔融后，用噴吹法或離心法制成細(xì)纖維。礦棉具有輕質(zhì)、不燃、絕熱和電絕緣等性能，且原料來源廣，成本較低。可制成礦棉板、礦棉氈及管殼等?？捎米鹘ㄖ锏膲Ρ凇⑽蓓?、天花板等處的保溫和吸聲材料，以及熱力管道的保溫材料。（３）玻璃棉及其制品。玻璃棉是用玻璃原料或碎玻璃經(jīng)熔融后制成纖維狀材料，包括

7、短棉和超細(xì)棉兩種。（４）植物纖維復(fù)合板。系以植物纖維為主要材料加入膠結(jié)料和填料而制成。如木絲板是以木材下腳料制成木絲，加入硅酸鈉溶液及普通硅酸鹽水泥混合，經(jīng)成型、冷壓、養(yǎng)護(hù)、干燥而制成。甘蔗板是以甘蔗渣為原料，經(jīng)過蒸制、加壓、干燥等工序制成的一種輕質(zhì)、吸聲、保溫材料。2.散粒狀保溫隔熱材料（1）膨脹蛭石及其制品。蛭石是一種天然礦物，經(jīng)850～1000°C燃燒，體積急劇膨脹(可膨脹５～20倍)而成為松散顆粒，其堆積密度為80～200kg／m3，導(dǎo)熱系數(shù)0.046～0.07W/(m·K)，用于填充墻壁、樓板及平屋頂

8、，保溫效果佳?？稍?000～1100℃下使用。膨脹蛭石也可與水泥、水玻璃等膠凝材料配合，制成磚、板、管殼等用于圍護(hù)結(jié)構(gòu)及管道保溫。（２）膨脹珍珠巖及其制品。膨脹珍珠巖是由天然珍珠巖、黑耀巖或松脂巖為原料，經(jīng)煅燒體積急劇膨脹（約20倍）而得蜂窩狀白色或灰白色松散顆料。堆積密度為40～300kg／m3，λ=0.025～0.048Ｗ／(ｍ·Ｋ)，耐熱800°C，為高效能保溫保冷填充材料。膨脹