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未来保温材料的形势将朝多元素方向发展

2012年10月12日 发表评论 阅读评论

  近年来,我国保温隔热行业的产品结构发生了明显的变化,泡沫塑料类保温隔热材料所占比例逐年增长,硬质类保温隔热产品的比例逐年下降。下面为大家介绍保温隔热材料未来将向那些方面发展。

  1、轻质化材料。在同种材质下,保温隔热材料的密度越小,隔热效果越好。此外,轻质化材料不会增加建筑围护结构的额外负担,降低了由于结构负荷过大而造成渗漏的可能性。

  2、憎水性材料。憎水性以制品抵抗环境中水分的能力为指标,反映材料耐水渗透的能力。它的衡量是以规定流量和方式喷淋后,试样中未透水部分的体积百分率来表示的。除少数有机泡沫塑料,大部分保温隔热材料的孔隙为半封闭型和连通型,这种结构通过本身吸水以及连通孔隙的毛细管渗透吸水,使整体吸水率提高。由于常温下,水的导热系数远高于空气的导热系数,因此吸水后材料的导热系数大大提高,隔热效果降低。为避免材料吸水,需要利用高效憎水剂来改变硅酸盐材料的表面特性,目前使用广泛的是改性有机硅憎水剂。在今后保温隔热材料的研发中,开发具有高效憎水性能的材料,将是一大发展趋势。

  3、绿色环保材料。近年来,粉煤灰、废旧泡沫塑料等废弃物在保温隔热领域得到了广泛应用。随着对这些降解难度大、处理成本高保温材料本高的废弃物的大力开发,资源得到了有效的利用,环境也因而大幅度改善。对这些废弃物的处理处置上,国家加大了政策扶持力度,因此,以废旧泡沫塑料为代表保温隔热材料将会有较大的价格优势。同时在生产过程中,尽量减少生产能耗和污染物的排放,开发以植物纤维为主要原料的绿色环保材料,也将是保温隔热材料的发展趋势。

  4、超效绝热材料。目前,超效绝热材料主要分真空绝热材料和纳米孔材料两种。使用真空材料或者将材料固体部分的厚度降低,甚至将孔隙大小限制在纳米级,就可以消除空气的对流和透红外线性能,减小热传导和对流的发生,提高材料的隔热效果。

  5、发展新型的保温材料也是一个研究的主要方向。目前,已经出现几种新型保温材料(例如纳米孔绝热材料、复合绝热材料石棉代用品等)。纳米孔绝热材料:随着纳米技术的不断发展,纳米材料越来越受到人们的青睐。纳米孔硅质保温材料就是纳米技术在保温材料领域新的应用,组成材料内的绝大部分气孔尺寸宜处于纳米尺度。根据分子运动及碰撞理论,气体的热量传递主要是通过高温侧的较高速度的分子,与低温侧的较低速度的分子相互碰撞传递能量。由于空气中的主要成分氮气和氧气的自由程度均在70nm左右,纳米孔硅质绝热材料中的二氧化硅微粒构成的微孔尺寸小于这一临界尺寸时,材料内部就消除了对流,从本质上切断了气体分子的热传导,从而可获得比无对流空气更低的导热系数。石棉代用品的开发和应用:玻璃棉是人造矿物纤维的一种,其制品容重小,导热系数低,热绝缘和吸声性能好,且具有耐腐蚀、不会霉烂、不怕虫蛀、耐热、抗冻、抗震和良好的化学稳定性等优异性能。应用时,施工方便、价格便宜,是一种新型工业保温材料。近年来,玻璃棉及其制品的生产随着我国社会主义建设事业的飞跃发展,产品质量不断提高,品种不断增多(有玻璃棉毡、缝毡、贴面层缝毡、管壳和棉板等等),已广泛地被应用到石油、化工、交通运输、车船制造、机械制造、工业建设等方面。

  6、无机保温材料(例如复合硅酸盐保温材料等)研究重点应放在减少生产过程中能源的消耗、限制灰尘和纤维的排放、减少黏结剂的用量。
  有机保温材料(例如聚苯乙烯泡沫保温材料、聚氨酯泡沫等)研究重点应放在找出更合适的发泡剂以代替F11;改进材料的阻燃性能和降低材料的生产成本。

  7、研制多功能复合保温材料,提高产品的保温效率和扩大产品的应用面。

  目前使用的保温材料在应用上都存在着不同程度的缺陷:硅酸钙的含湿气状态下,易存在腐蚀性的氧化钙,并由于长时间内保有水分,不易在低温环境下使用;玻璃纤维易吸收水分,不适于低温环境,也不适于540℃以上的温度环境;矿物棉同样存在吸水性,不宜用于低温环境,只能用于不存在水分的高温环境下;聚氨酯泡沫与聚苯乙烯泡沫不宜用于高温下,而且易燃、收缩、产生毒气;泡沫玻璃由于对热冲击敏感,不宜用于温度急剧变化的状态下,所以为了克服保温隔热材料的不足,各国纷纷研制轻质多功能复合保温材料。

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