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保溫隔熱材料

標籤:化工材料科學耐高溫材料保溫隔熱材料

保溫隔熱材料是指對熱流具有顯著阻抗性的材料或材料複合體。

1基本要求

1. 導熱係數一般小於0.174W/(m·k)
2. 表觀密度應小於1000kg/m3
工業應用
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應用密切相關。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(NASA)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於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應用到民,用於建築和工業設施中,並已出口到中國,用於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為解決宇航服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,同時能夠成功地將這種氣凝膠氈產業化的企業包括浙江納諾科技有限公司等。

2發展概況

國內發展趨勢
國內也悄然掀起一股研發隔熱保溫新材料的熱潮,且北京志盛威華科技發展有限公司已率先在國內同行中研製成功具有高效、薄層、隔熱節能、裝飾防水於一體的新型太空反射絕熱塗料。該塗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塗膜構成的,它對400~1800nm範圍的可見光和近紅外區的太陽熱進行高反射,同時在塗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:建築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。建築能耗在人類整個能源消耗中所佔比例一般在30-40%,絕大部分是採暖和空調的能耗,故建築節能意義重大。而且由於該隔熱保溫塗料以水為稀釋介質,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塗料,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塗料正經歷著一場由工業隔熱保溫向建築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,這也是今後隔熱保溫材料主要的發展方向之一。太空反射絕熱塗料通過應用陶瓷球型顆粒中空材料在塗層中形成的真空腔體層,構築有效的熱屏障,不僅自身熱阻大,導熱係數低,而且熱反射率高,減少建築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。

3國內優質

ZS-1耐高溫隔熱保溫塗料材料
耐高溫隔熱保溫塗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,能有效抑制並屏蔽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並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,適用於高壓噴塗、無污染,具有良好的抗熱輻射、薄層隔熱、防水防腐蝕等性能。目前該材料已轉向一般工業及民用隔熱保溫。而國內也有多家企業在研發該類材料,如薄層隔熱反射塗料、太陽熱反射隔熱塗料、水性反射隔熱塗料、隔熱防晒塗料、陶瓷絕熱塗料等等。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、並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。這種薄層隔熱反射塗料與多孔材料複合使用可用於建築物、車船、石化油罐設備、糧庫、冷庫、集裝箱、管道等不同場所塗裝。
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於長期使用溫度約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於長期使用溫度約100-150℃的材料。
材料的化學特性
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。
材料的環保等級
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後,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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