保温隔热材料非常全面的课件

山东省建筑科学研究院1保温隔热材料相关性能概述本章提要主要介绍保温隔热材料的概念、分类、发展现状及发展趋势、保温隔热材料性能特点及应用。通过本章的学习，应了解保温隔热材料的概念、发展现状及发展趋势，熟悉常用的保温隔热材料的种类及其应用。山东省建筑科学研究院21保温隔热材料概述内容2保温隔热材料分类4保温隔热材料制品概述及应用3保温隔热材料发展现状及发展趋势保温隔热材料相关性能概述山东省建筑科学研究院3概念：保温隔热材料是指对热流具有显著阻抗性的材料或材料复合体。保温隔热材料一方面满足了建筑空间或热工设备的热环境，另一方面也节约了能源。1保温隔热材料概念山东省建筑科学研究院4保温隔热材料是保温材料和隔热材料的统称。保温材料指的是控制室内热量外流的建筑材料；保温材料通常热阻Ｒ值应不小于2Ro.min.n。此外，应具有表观密度低，抗压强度高，构造简单，施工容易，造价低等特点。隔热材料：指的是控制室外热量进入室内的建筑材料。山东省建筑科学研究院5保温隔热材料的功效性能，取决于材料导热系数的大小，导热系数越小其保温隔热的功效性能越高。使用于建筑物的保温隔热材料一般要求密度小、导热系数小、操作方便、价格合理。山东省建筑科学研究院6建筑中使用的保温隔热材料品种繁多，其中使用最为普遍的保温隔热材料，无机材料有膨胀珍珠岩、膨胀蛭石、玻化微珠、硅酸钙及制品，加气混凝土、岩棉、玻璃棉等，有机材料有聚苯乙烯泡沫塑料、挤塑板、聚氨酯泡沫塑料等。这些材料保温隔热效能的优劣，主要由材料热传导性能的高低（其指标为导热系数）所决定。山东省建筑科学研究院72保温隔热材料分类保温隔热材料按其成分分为无机保温隔热材料、有机保温隔热材料和复合保温隔热材料三大类型。按照材料形态可以分为纤维状、气泡状、微孔状、层体状等。无机保温隔热材料气泡状：膨胀蛭石、膨胀珍珠岩及其制品等保温微孔状：泡沫砼、加气砼、硅藻土、微孔硅酸钙隔热泡沫玻璃等材料有机保温隔热材料：泡沫塑料、植物纤维类绝热板等复合保温隔热材料（层体状）：金属箔等纤维状：玻璃棉、矿棉及其制品等山东省建筑科学研究院83保温隔热材料发展现状及发展趋势3.1国外发展现状及趋势保温隔热材料的生产和在建筑中的应用，上世纪70年代后，国外普遍重视。国外企业力求大幅度减少能源的消耗量，从而减少环境污染和温室效应。国外保温材料工业已经有很长的历史，建筑节能用保温材料占绝大多数，如美国从1987年以来建筑保温材料占所有保温材料的80％左右，瑞典及芬兰等西欧国家80％以上的岩棉制品用于建筑节能。山东省建筑科学研究院9目前，发达国家在浆体保温材料研制开发方面，是以轻质多功能复合浆体保温材料为主。此类浆体保温材料的各项性能较传统浆体保温材料明显提高，如具有较低的导热系数和良好的使用安全性及耐久性等。山东省建筑科学研究院103.2国内发展现状及趋势我国保温隔热材料的生产企业目前已有上千个，产品有十几大类、上百个品种，适应温度范围从-196摄氏度到1000摄氏度，技术、装备水平也有了显著提高。目前使用的绝热保温材料主要包括以下几种。山东省建筑科学研究院11泡沫型保温材料泡沫型保温材料主要包括两大类：聚合物发泡型保温材料和泡沫石棉保温材料。聚合物发泡型保温材料具有吸收率小、保温效果稳定、导热系数低、在施工中没有粉尘飞扬、易于施工等优点，正处于推广应用时期。泡沫石棉保温材料也具有密度小、保温性能好和施工方便等特点，推广发展较为稳定，应用效果也较好。但同时也存在一定的缺陷：例如，泡沫棉容易受潮，浸于水中易溶解，弹性恢复系数小，不能接触火焰和在穿墙管部位使用等。山东省建筑科学研究院12复合硅酸盐保温材料复合硅酸盐保温材料具有可塑性强、导热系数低、耐高温、浆料干燥收缩率小等特点。主要种类有硅酸镁、硅镁铝、稀土复合保温材料等。而近年出现的海泡石保温隔热材料作为复合硅酸盐保温材料中的佼佼者，由于其良好的保温隔热性能和应用效果，已经引起了建筑界的高度重视，显示出强大的市场竞争力和广阔的市场前景。山东省建筑科学研究院13硅酸钙绝热制品保温材料硅酸钙绝热制品保温材料在80年代曾被公认为块状硬质保温材料中最好的一种，其特点是密度小、耐热度高，导热系数低，抗折、抗压强度较高，收缩率小。但进入90年代以来，其推广使用出现了低潮，主要原因是许多厂家采用纸浆纤维。以上做法虽然解决了无石棉问题，但由于纸浆纤维不耐高温，由此影响了保温材料的耐高温性和增加了破碎率。该保温材料在低温材料在低温部位使用时，性能虽不受影响，但并不经济。山东省建筑科学研究院14纤维质保温材料纤维质保温材料在80年代初市场上占有显著的份额,是因为其优异的防火性能和保温性能,主要适用于建筑墙体和屋面的保温.但由于投资大,所以生产厂家不多,限制了它的推广使用,因而现阶段市场占有率较低。山东省建筑科学研究院15发展趋势21世纪我国绝热材料的产量将居世界第一，工艺技术装备自动化水平将跻身世界先进水平、品种更加齐全，将进一步拓展国内、国际市场。随着建筑节能政策的实施，建筑使用者对室内热环境要求的日益提高，保温材料将得到快速发展，主要体现在以下几个方面：山东省建筑科学研究院16（1）向多功能复合化发展。（2）向轻质化发展。（3）向绿色化发展。如有机质发泡保温制品不再采用氟利昂、开发以植物纤维为主要原料的纤维质保温材料、合理利用固体废弃物包括粉煤灰、矿渣和废旧泡沫塑料等。山东省建筑科学研究院17（4）相变储能型墙体保温材料得到发展通过一定的技术将相变储能材料均匀分散在砂浆、混凝土或涂料中，使得其与建筑材料结合使用，从而提高建筑物的舒适度、降低能耗和改善对环境的负面影响。山东省建筑科学研究院18（5）透明保温材料的应用得到推广。随着透明保温技术以及新型墙体保温技术的发展，透明保温材料将得到更广泛的应用。将透明保温材料应用在窗户或预先涂黑的大面积墙体上，当日照充足时，该种保温材料从太阳的辐射中吸收热能，并传到建筑物的内墙，使内墙的温度升高；当日照不足时，透明保温材料又会最大限度的防止室内热量的散失，从而增加整座建筑的保温性，非常适合于温带和寒冷地区且有强烈太阳照射的区域。同时，透明保温层可以增加室内的舒适度，防止墙体水蒸汽凝固，避免结霜和霉变的产生。山东省建筑科学研究院194保温隔热材料制品概述及应用4.1膨胀珍珠岩及其制品4.3玻璃棉及其制品4.5聚苯乙烯泡沫塑料（EPS）内容4.2岩棉与矿渣棉及其制品4.4膨胀蛭石及其制品4.6挤塑板（XPS）4.7聚氨酯泡沫塑料（PU）山东省建筑科学研究院204.1膨胀珍珠岩及其制品概述：珍珠岩是一种酸性火山玻璃质岩石，内部含有3%～6%的结合水。膨胀珍珠岩以珍珠岩、墨曜岩或松脂岩矿石经破碎、筛分、预热，在高温下悬浮瞬间焙烧、体积骤然膨胀而成的一种白色或灰白色的松散颗粒状的材料。具有轻质、绝热、吸音、无毒、不燃烧、无臭味等特点。山东省建筑科学研究院21性能特点：重量轻、绝热、防火及吸音性能好，并且原材料丰富、价格低廉、使用安全、施工方便。山东省建筑科学研究院22应用：膨胀珍珠岩是应用极为广泛的一种材料,几乎涉及到各个领域，例如：①制氧机、冷库、液氧液氮运输的填充式保温隔热。②用于酒类、油类、药品、食品、污水等产品过滤吸附浮油。③用于橡胶、油漆、涂料塑料等填充料及扩张剂。④用于农业、园艺、改良土壤、保水保肥。⑤用于工业窑炉与建筑物屋面与墙体的保温隔热山东省建筑科学研究院23各种膨胀珍珠岩制成品的应用除膨胀珍珠岩故有的保温性能外，以此为基本，掺加不同的粘结，可使制品适应不同的需要。山东省建筑科学研究院24概述：岩棉、矿棉都属于矿物棉，岩棉是由如玄武岩、辉绿岩等经高温熔融制成的人造无机纤维；矿渣棉是由工业废料矿渣如高炉矿渣、锰矿渣、磷矿渣、粉煤灰等，高温熔融，用高速离心、或高载能气体喷吹而成棉丝状无机纤维。两者的形态都是纤维状的。4.2岩棉、矿渣棉及其制品山东省建筑科学研究院25性能特点：密度低、质轻、导热系数小、防水、吸声、不燃、化学稳定性好。山东省建筑科学研究院26应用：粒状矿渣棉，用于各种建筑物的屋面、墙体、工业设备保温、隔热材料，也可以用于隔热或者防火的喷涂材料；岩棉、矿渣棉板，用于平面或者曲率半径较大的设备、建筑物的保温隔热；岩棉、矿渣棉缝毡，用于管道、设备等保温隔热；岩棉、矿渣棉保温带，用于大口径管道、设备等保温隔热；岩棉、矿渣棉管壳，用于小口径的管道保温。山东省建筑科学研究院27概述：玻璃棉及其制品是矿物棉的一种，采用天然矿石石英砂、白云石、蜡石，配以其他化工原料纯碱、硼酸等溶制玻璃，在熔融状态和外力的拉制、吹制、甩制成极细的纤维状材料。按照其化学成分可以分为无碱、中碱、高碱玻璃棉。目前使用最多的是离心喷吹法，其实是火焰法。4.3玻璃棉及其制品山东省建筑科学研究院28性能特点：容重小、导热系数低、吸声性能高、过滤效率高、不燃烧、耐腐蚀、手感柔软。山东省建筑科学研究院29应用：玻璃棉毡、板：主要使用于建筑物的隔热、通风、隔声、空调设备保温、播音室、消音室、噪声车间的吸声，冷库保温、隔热，交通工具的保温、隔热、吸声等。玻璃棉管套、异型制品：主要使用于设备、管道的保温。山东省建筑科学研究院30使用注意事项：1、玻璃棉组织蓬松，容重小，不宜远距离运输。2、玻璃纤维含湿量低，但是制成棉毡、板、管套等制品后，材料有大量孔隙，吸水性较高，不宜露天存放，以免水分进入，降低使用效果。3、玻璃棉及其制品中，较粗的纤维和皮肤直接接触有刺痒感；极细的纤维或者纤维粉吸入呼吸道后，易产生干咳等不适；所以在制造、搬运、施工过程中必须有适当的劳动保护措施。山东省建筑科学研究院314.4膨胀蛭石及其制品概述：膨胀蛭石是由天然矿物蛭石经烘干、破碎、焙烧(800～1000℃)，在短时间内体积急剧膨胀（6～20倍）而成的一种黄色或灰白色的松散颗粒状材料。膨胀蛭石制品主要有水泥膨胀蛭石制品、水玻璃膨胀蛭石制品等。山东省建筑科学研究院32性能特点：容重轻、密度：80-200kg/m3，密度大小取决于膨胀倍数、颗粒组成和杂质含量等条件。导热系数小、防火、防腐、化学性质稳定、无毒无味。在干燥条件下使用，具有很好的抗冻性能。由于膨胀蛭石是多孔层状结构，有很大的吸水性能。膨胀蛭石有一定的脆性，需要在保管运输中注意。山东省建筑科学研究院33应用：松散膨胀蛭石可以填充在建筑维护结构中作保温、保冷、隔热、隔音材料。如墙壁、楼板、顶棚和屋面等部位，也可以用于热工设备的绝热层。膨胀蛭石制品：膨胀蛭石为主要原料，用石膏、水泥、沥青、水玻璃和合成树脂为胶粘材料所制成的墙板、楼板、屋面板，也可以根据不同使用要求制造各种形状和规格尺寸的砖、板、管壳等制品，用于建筑物围护结构和工业管道的保温和绝热。现浇施工：可以膨胀蛭石为骨料，制备现浇水泥蛭石，用于屋面或者夹壁等处的保温隔热层。山东省建筑科学研究院344.5模塑聚苯乙烯泡沫塑料（EPS）板概述：以聚苯乙烯树脂为基料，经加热预发泡后在模具中加热成型而制得的具有闭孔结构的聚苯乙烯泡沫塑料板。通常采用可发性聚苯乙烯颗粒制造聚苯乙烯泡沫塑料，生产过程是将EPS粒料，在蒸汽或者电作热源和一定压力作用下进行预发泡、熟化、成型、干燥（陈化）制成制品。山东省建筑科学研究院35性能特点：聚苯乙烯泡沫塑料板具有优良的耐冲击性能、韧性和强度，绝热性能好，抗腐蚀，防水、质轻、容易切割。山东省建筑科学研究院36应用：广泛应用于保温、隔热、防震包装等用途。建筑行业应用聚苯乙烯泡沫塑料作为墙体、屋面的保温板，也可以复合成钢丝网架水泥聚苯乙烯夹芯板、金属夹芯板，用于墙体保温。山东省建筑科学研究院374.6挤塑聚苯乙烯泡沫塑料（XPS）板概述：挤塑聚苯乙烯泡沫塑料板是以聚苯乙烯树脂为原料加上其他的添加剂，通过加热挤塑压出成型而制得的具有闭孔结构的硬质泡沫塑料板。山东省建筑科学研究院38性能特点：XPS具有完美的闭孔蜂窝结构，因此具有绝佳的隔热性、绝低的透湿系数,这种结构让XPS保温板具有EPS所没有的低吸水性（几乎不吸水）、低导热系数、高抗压性、抗老化性（正常使用几乎无老化分解现象）。山东省建筑科学研究院39XP