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浅析无机保温材料的分类特性及应用前景

浅析无机保温材料的分类特性及应用前景
浅析无机保温材料的分类特性及应用前景

一、保温材料的定义、分类及其家族

(一)定义

保温材料(Thermal insulating material)是指对热流具有显著阻抗性的材料或材料复合[1]。材料保温性能的好坏,由材料的导热系数λ的大小决定,导热系数越小,保温性能就越好。一般将导热系数不大于0.23W/m·K的材料称为绝热材料,通常将其中导热系数λ值小于0.14W/m·K的绝热材料称为保温材料,将导热系数λ值在0.05W/m·K以下的材料称为高效保温材料。

(二)分类

保温材料的种类很多,分类方法也很多。目前常用的分类方法有:材质、形态、容重、温度范围、应用领域、用途六类。

表1 保温材料分类简表

序号分类方法材料类别

1材质无机保温材料、有机保温材料、金属保温材料、复合保温材料四大类。

2形态粉末状、粒状、纤维状、多孔(微孔、气泡)状、层状等数种。

3容重重质(400~600kg/m3)、轻质(150~350kg/m3、超轻质(小于150kg/m3)三类。

4适用温度保冷材料(可在0℃以下使用)、低温保温材料(使用温度在100℃以下)、中低温保温材料(使用温度低于250℃)、中温保温材料(使用温度250~700℃)、高温保温材料(使用温度700℃以上)、耐火保温材料(使用温度超过1000℃)六类。

5应用领域建筑保温材料、工业保温材料、交通设施保温材料、民用保温材料、国防军工保温材料等。

6用途建筑墙体屋面保温材料、管道保温材料、窑炉热工设备保温材料、冰箱空调制冷保温材料、交通工具保温材料等。

(三)保温材料家族

表2 保温材料家族一览表

序号家族类别保温材料家族成员

1无机保温

材料家族

常见的纤维状无机保温材料有:矿岩棉及制品、玻璃棉及制品、硅酸铝棉及其制品等;多

孔状无机保温材料有:膨胀珍珠岩及制品、膨胀蛭石及制品、微孔硅酸钙、泡沫石棉、泡

沫水泥、泡沫玻璃、泡沫陶瓷、泡沫混凝土制品、加气混凝土、焙烧硅藻土制品、轻质烧

结粘土制品等;玻璃类无机保温材料有:中空玻璃、真空玻璃、热反射玻璃、吸热玻璃、

泡沫玻璃、LOW-E玻璃等。

微纤维玻璃棉、发泡微晶陶瓷、发泡微晶玻璃属于无机保温材料家族的新成员。

2有机保温

材料家族

有机类保温材料主要包括:聚氨酯泡沫、聚苯板、酚醛泡沫及制品等。

泡沫塑料保温材料主要有:聚苯乙烯泡沫塑料、聚氨脂泡沫塑料、聚氯乙烯泡沫塑料、脲

醛泡沫塑料、酚醛泡沫塑料、环氧树脂泡沫塑料等。

浅析无机保温材料的分类特性及应用前景

中国建筑材料工业规划研究院 丨 吴雪樵

科技前沿 LEADING TECHNOLOGY52居业丨CREATELIVING

3金属保温

材料家族

主要指金属热反射型保温材料,包括有:铝箔波形纸保温隔热板、反射型保温隔热卷材、

玻璃棉制品铝箔复合材料等。

4复合保温

材料家族

包括有机与有机复合、无机与无机复合、有机与无机复合、金属与有机复合、金属与无机

复合、有机无机金属相互复合等种类。如建筑保温砂浆、夹芯复合板材、复合多功能保温

墙体部品等。

5耐火保温

材料家族

主要是指难燃防火的无机保温材料和复合保温材料,按形态可分为:纤维状的石棉、矿渣棉、

岩棉、玻璃棉、硅酸铝棉、陶瓷纤维等;微孔状的硅藻土、硅酸钙、膨胀珍珠岩、膨胀蛭石、

加气混凝土等;气泡状的泡沫玻璃、火山灰玻璃、泡沫粘土、发泡混凝土、泡沫陶瓷、发

泡微晶保温材料等;膏浆状的胶粉聚苯颗粒保温浆料等,可用于防火等级较高的建筑物,

其中硅酸钙、硅酸铝、石棉等还可用于温度高的输热管道保温。

6建筑保温

材料家族

用于建造节能建筑的保温材料被称为建筑保温材料,主要有屋面保温材料、墙面保温材料

和节能型门窗等。

建筑上应用较广泛的纤维状保温材料有:矿(岩)棉、玻璃棉、硅酸铝棉及其制品,以木

纤维、各种植物纤维、废纸等有机纤维为原料制成的纤维板材;多孔状保温材料有:膨胀

珍珠岩、膨胀蛭石、微孔硅酸钙、泡沫石棉、泡沫玻璃、泡沫水泥、泡沫陶瓷、加气混凝土、

轻骨料保温混凝土(陶粒混凝土等)、保温砂浆(无机泡沫砂浆、玻化微珠保温砂浆、膨

胀珍珠岩保温砂浆、聚苯颗粒保温砂浆)、泡沫塑料类(如聚苯乙烯、聚氨脂、聚氯乙烯、

聚乙烯以及酚醛、脲醛泡沫塑料等);层状保温材料有:铝箔、各种类型的金属或非金属

镀膜玻璃以及各种织物为基材制成的镀膜制品。

建筑常用的有机保温材料有:挤塑聚苯乙烯泡沫塑料(XPS)、模塑聚苯乙烯泡沫塑料(EPS)、

硬质聚氨酯泡沫塑料(PU)等有机质绝热材料,如XPS挤塑板、EPS普通泡沫板、现喷硬

泡聚氨酯、硬泡聚氨酯保温板(制品)等。

建筑上常用的复合保温材料目前主要是指各类轻质保温墙及屋面材料,如,加气混凝土砌

块与板材、石膏砌块与板材、轻质混凝土砌块与板材、粉煤灰墙体材料、纤维增强水泥板材、

钢丝网夹芯复合板材(钢丝网泡沫塑料水泥砂浆复合墙板、岩棉夹芯板等)、有机纤维板

与有机复合板(硬质纤维板、刨花板、定向木片层压板、纸面草板、稻壳板、有机复合板等、

塑料板材(钙塑板、塑料护墙板和屋面板等)、新型金属复合板材(聚氨酯夹芯复合板、

聚苯乙烯复合夹芯板、岩棉夹芯板、铝塑复合板)等。

二、无机保温材料的性能特点

无机保温材料按照可加工性可分为硬质保温材料和柔性保温材料,如岩棉制品、玻璃棉制品、玻璃纤维制品、硅酸铝纤维制品、复合硅酸盐绝热制品属柔性无机保温材料,而泡沫水泥、泡沫玻璃、泡沫陶瓷、微晶发泡等属于硬质无机保温材料,保温砂浆属于复合保温材料。无机保温材料按照不同的施工方法还可细分为湿抹式、填充式、绑扎式、包裹缠绕式、砌筑式、装配式等种类。

(一)主要性能指标

1、保温性能

导热系数是反映材料的导热能力或保温性能的最主要热物理特性指标。材料的导热系数λ是指在稳定传热条件下,1m厚的材料,两侧表面的温差为1度(K,°C),在1小时内,通过1平方米面积传递的热量。它与材料的内部组成结构、

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CREATELIVING丨居业

密度、温度、含水率、保温层厚度等物理因素密切相关。一般保温材料的导热系数随温度、含水率、容重的增大而上升,保温效果下降;非晶体结构、密度较低的材料,导热系数较小;材料的含水率、温度较低时,导热系数较小。

常见的无机保温材料的导热系数如下表3:

表3 主要无机保温材料性能对照表

产品名称容重

(kg/m3)

导热系数

(常温)

W/(m?k)

抗压强度

(MPa)

最高使用

温度(℃)耐水性能

参考价格

(元/m3)

发泡微晶2000.081.001000耐水1000

泡沫混凝土4000.100.60600耐水400~500泡沫陶瓷1600.0640.901600耐水1200~1700泡沫玻璃1400.0580.40400耐水900~1000岩棉制品800.05-450不耐水480

膨胀珍珠岩制品2500.0760.47600耐水500

硅酸铝纤维制品1400.035-1000不耐水400-700

复合硅酸盐绝热制品800.055-600不耐水400

从上表可以看出,主要无机保温材料的导热系数λ值一般在0.03~0.1 W/(m?k)。

2、容重

容重是表征保温材料性能的一个重要指标。容重是指在温度为110℃时经过烘干且呈松散状态的保温材料其单位体积的重量。同样的保温材料,它具有一个最佳容重值,即在最佳容重下,它才具有较小的导热系数和较好的保温效果。在工程上为了节约能源和减少保温材料对管道或支吊架结构的荷重,应尽量采用容重小的保温材料。一般软质和半硬质材料的容重不得大于150 kg/m3,硬质材料的容重不得大于220 kg/m3。

常见的无机保温材料的容重值如上表3所示。除泡沫混凝土以外,绝大多数无机保温材料的容重值在80~250 kg/m3之间,属轻质保温材料。

3、防火阻燃性能

材料的防火性能是材料耐火极限和材料燃烧性能的综合表述。耐火极

限用时间表示,是指对任一材料按时

间-温度标准曲线进行耐火试验,从

受到火的作用时起,到失去支持能力

或完整性被破坏或失去隔火作用时为

止的这段时间。燃烧性能是指材料燃

烧或遇火时所发生的一切物理和化

学变化。按照GB 8624-1997分级标

准,材料的燃烧性能等级划分为:A、

B1、B2、B3,分别为不燃性、难燃

性、可燃性和易燃性材料(等级划分

详见《建筑内部装修设计防火规范》

GB 50222-95范附录A)。《中华人

民共和国消防法》第11条规定:“建

筑构件和建筑材料的防火性能必须符

合国家标准或者行业标准。建筑材料

应满足GB8624—2006《建筑材料及制

品燃烧性能分级》的规定。GB 8624-

2006规定了A1、A2、B、C、D、E、

F七级分类,在B、C、D级中增加了

烟气毒性附加分级。

无机保温材料除了具有一定的保

温性能外,主要特点是防火性能较好,

一般都能达到A1级防火保温材料标

准,如,气凝胶毡、玻璃棉、岩棉、

泡沫玻璃、泡沫陶瓷、膨胀珍珠岩、

微晶发泡材料等,可广泛用于密集型

住宅、公共建筑、大型公共场所、易

燃易爆场所及对防火要求严格的场所,

还可作为防火隔离带施工,提高建筑

防火标准。有机类保温材料中仅酚醛

泡沫复合保温板能达到复合A1级防火

性能。

4、抗老化性能。无机保温材料一

般具有良好的抗风化、抗老化、抗干缩、

抗紫外线性能,化学稳定性好,能够

与建筑物同寿命。少数无机保温材料

抗干缩性能欠佳。

科技前沿 LEADING TECHNOLOGY54居业丨CREATELIVING

5、防腐、防霉、防蛀性能。无机保温材料具有良好的抗酸雨、抗雾霾影响,耐腐蚀,耐虫蛀等性能,可以防止冷热桥传导,防止室内结露后产生的霉斑。

6、防水防潮和抗冻融性能。无机保温材料具有天然的亲水性,具有良好的透气性和呼吸功能,既容易吸水受潮,又容易自然干燥,对提高建筑物的舒适度有益,但在寒冷地区抗冻融性稍差。一般有机保温材料的含(吸)水率较低。

7、抗折抗压强度。无机保温材料的抗压强度一般在0.4~1.0 MPa,强度大大高于有机保温材料,但抗折强度不高,脆性大,不耐冲击。

8、吸声隔音性能。无机保温材料具有良好的吸声和隔音性能,有一定的降噪、消音功能。

9、清洁环保性能。无机保温材料一般没有异味和甲醛挥发,属无毒、无味、无放射性、无污染的环保节能型保温材料。

10、其他性能

(1)具有一定的透气性和舒适性。采用无味、无污染的天然绿色环保优质无机材料,保温层具有一定的透气性、相变性和蓄热性,人居其中,冬季不会产生闷气感,夏季不会产生烘烤感,房屋通过保温隔热达到冬暖夏凉、绿色健康、舒适宜人。

(2)具有较好的热稳定性和物理化学稳定性。无机保温材料长期安全可靠工作所承受的极限温度即最高使用温度,一般耐热温度比较高。由于系纯无机材料制成,耐酸碱、耐腐蚀、

不开裂、不脱落,物理稳定性和化学

稳定性较高,不存在老化问题,与建

筑墙体同寿命。

(3)热工性能好。无机保温材料

蓄热性能远大于有机保温材料,可用

于南方的夏季隔热。且适用于各种墙

体基层材质,各种形状复杂墙体和各

种场所的保温,适用范围广,全封闭、

无接缝、无空腔,没有冷热桥产生。

同时适用于外墙外保温、外墙内保温

或外墙内外同时保温及屋顶保温、地

热隔热层,为节能体系的设计提供一

定的灵活性。

(4)具有良好的施工性能。与基

层墙体有较好的结合性,粘结强度高,

不产生裂纹,不开裂,不脱落,不易

形成空鼓。与传统的有机保温系统相

比,施工简便,综合成本可节约10-

30%,性价比较高。

(二)几种主要无机保温材料的

特性分析

1、岩(矿)棉板

岩棉板是以天然火成岩等为主要

原料,经高温熔融、离心法等制棉、

以热固型树脂为粘结剂生产的板材。

岩棉用于保温材料开发较早,生产工

艺相对成熟,具有较好的保温性能,

但其生产过程对人体有害,施工时还

易引起工人瘙痒,岩棉吸水后容易坍

落并失去保温性能,目前国内市场岩

棉的供应量和质量都达不到使用的要

求。

岩棉作为传统防火材料,广泛应

用于多种领域。因其吸水性强,材料

生产能耗高,自身强度低,施工时粉

尘对工人损害较大,未能在外保温领

域大面积推广。近年随着摆锤法生产

工艺和纤维表面处理工艺的引进,使

岩棉板的综合性能得到了很大程度的

提高。因其综合性能的相对突出,岩

棉板保温系统成为目前A级保温系统

的主打产品。岩棉为无机材料,经煅

烧抛丝粘合而成,导热系数约为0.05W/

m?K,抗压强度较低,纤维为开孔,

透气性好,经表面处理具有一定的防

水防潮性能;但它与墙体基层粘结力

较差,施工时岩棉板表面须经界面剂

处理后使用,对粘结、抗裂砂浆性能

要求较高,大面积施工时平整度控制

较难,施工粉尘对工人损害较大,板

材切割时易出现毛边,施工后板材边

角突起隐患较大,因岩棉纤维非闭孔

结构,应用过程中墙体透出水汽对抗

裂层砂浆透气性、耐候性影响较大。

且产品的耐水性较差,用于外墙外保

温时极易由于降水等原因使保温层塌

落而丧失保温能力。

2、膨胀珍珠岩保温砂浆

膨胀珍珠岩(玻化微珠)是在早

期建筑保温材料珍珠岩的基础上深化

加工的产品。玻化微珠为闭孔轻质材

料,闭孔率高,吸水率低,导热系数

约为0.076 W/m?K,多用于保温砂浆

的生产。其施工时,对墙体基层的适

应性较强,不受基础造型影响,可直

接抹涂平整;该系统可实现整体无缝

施工,避免了其他保温板材施工的接

缝问题,施工后应力分布、释放均匀。

但由于其施工方式导致保温层厚度一

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般在2~3cm左右,无法形成较厚的保温层,影响其保温性能的发挥,主要应用于南方市场,寒冷及严寒地区不适于大面积应用。膨胀珍珠岩由于原料来源广泛,生产设施和生产工艺相对简单,保温性能较好且对人体无害,市场发展前景较好,但缺点是吸水率高,吸水后重量大且保温性能下降较多。

3、泡沫混凝土与发泡水泥板

泡沫混凝土以其良好的特性,广泛应用于节能墙体的保温材料中,在其他方面也获得了应用。泡沫混凝土在我国的应用主要是屋面泡沫混凝土保温层现浇、泡沫混凝土面块、泡沫混凝土轻质墙板、泡沫混凝土补偿地基。泡沫混凝土的发展得益于国家节能政策的推行,目前在外墙外保温防火隔离带上应用较广。其为无机材料,导热系数约为0.1 W/m?K,闭孔蜂窝状材料;虽刚性弱于泡沫玻璃,但材料仍较脆、易碎,与墙体基层粘结力强,对粘结砂浆的性能要求较低;大面积施工时平整度控制较难。此外,在气候变化影响下,板缝处开裂隐患较大。

复合水泥发泡保温板以水泥、粉煤灰、硅灰等为主要材料,经发泡、养护、切割加工等工艺制成的闭孔轻质憎水保温板,防火等级为A级,经800℃高温烘烤3小时,仍能保持完整性,使用在外墙上可有效提高建筑物的防火性能,闭孔率大于90%,有很好的隔热性能,且施工流程相对较易,高温下不会燃烧且没有有毒气体释放,既防火又保温,属于安全性环保材料。

4、加气混凝土

加气混凝土是以轻质材料、硅质

材料和发气剂等原料,经一定生产工

艺化学发泡、压蒸而成的轻质混凝土

板材,用作围护结构兼有保温性能,

多用于南方地区,一般用作内隔墙体

材料或墙体自保温材料。

5、泡沫玻璃

泡沫玻璃早期多应用于石化行业,

随着国家节能保温政策实施的深入,

逐步引用到建筑领域,目前作为外墙

外保温防火隔离带的可选材料。其为

无机材料,不易老化,经久耐用,导

热系数约0.058 W/m?K,为闭孔蜂窝

状材料;防水性好,施工后与墙体基

层粘结力强,对粘结砂浆的性能要求

较低;大面积粘板施工时不易打磨,

平整度控制较难,使用时要控制基层

墙体的平整度;刚性强,脆性大,运

输使用过程中易损坏;抹面后因材料

自身刚性强,受气候影响时应力释放

集中、快,板缝处易开裂,使用时在

两种保温材料的接缝处一般要求打发

泡胶处理。

6、发泡陶瓷保温板

发泡陶瓷保温板是以陶瓷厂生产

过程中产生的废渣、矿山开采的尾矿、

废陶瓷、发泡剂经高温焙烧而成的高

气孔率的闭孔陶瓷材料,适用于建筑

外墙保温,防火隔离带,建筑自保温

冷热桥处理等。具有防火阻燃,变形

系数小,抗老化,性能稳定,生态环

保性好,与墙基层和抹面层相容性好,

安全稳固性好,可与建筑物同寿命。

但泡沫陶瓷仍没有改变传统发泡材料

材质脆性大,机械强度不高的缺点。

发泡陶瓷板和发泡玻璃板同属高温烧

结材料,生产能耗较高。

7、气凝胶毡

气凝胶毡是建筑A1级无机防火材

料,常温导热系数为0.018W/(K?m),

且绝对防水,其保温性能是传统材料

3 ̄8倍,可取代玻璃纤维制品、石棉保

温毡、硅酸盐制品等传统柔性材料。

缺点是价格太贵。

8、自保温砌块和预制保温板外保

温系统

新型复合自保温砌块是由主体砌

块、外保温层、保温芯料、保护层及

保温连接柱销组成。主体砌块有烧结

多孔砌块、陶粒砌块等,有较高的砌

体强度、较好的保温性能和防火性能。

采用轻质砂浆预制成保温砌块或工厂

预制保温挂板与墙体复合形成保温系

统,施工速度快,能明显缩短工期。

9、无机纤维类保温材料制品

无机纤维(inorganic fibre)是以矿

物质为原料制成的化学纤维,主要品

种有玻璃纤维、石英玻璃纤维、硼纤维、

陶瓷纤维和金属纤维等。这些材料在

通过专用配套喷涂设备后,内部纤维

交织粘接一体,形成具有一定强度和

韧性的极其复杂的立体网络结构,表

现出较好的绝热性能和优异的吸声隔

音性能,以及防冷凝、抗风蚀、不飘洒、

粘接力强等功能。无机纤维状保温材

料在外观上具有相同的纤维状形态和

科技前沿 LEADING TECHNOLOGY56居业丨CREATELIVING

结构,密度小,绝热效果好,具有不燃烧、耐酸碱腐蚀、抗老化、抗菌、化学稳定性强、吸声性能好、无毒、无污染、防蛀、价廉等优点。

玻璃棉属于玻璃纤维中的一个类别,是将熔融玻璃纤维化,形成棉状的材料,化学成分属玻璃类,是一种无机质纤维,具有成型好、体积密度小、热导率低、保温绝热、吸音性能好、耐腐蚀、化学性能稳定的特点,是一种优良的柔性保温材料。

10、无机活性墙体隔热保温系统

无机活性墙体隔热保温系统是一种新型无网保温系统,这种材料采用独特的工艺,由天然蛋白纤维,优化组合多种无机改性材料和固化材料,依据保温隔热材料柔性渐变及材质相融性原理,同时采用国际领先的无机粘结和抗裂技术全部经过工厂化生产配制而成的匀质组份,粘接强度可以达到0.6MPa,可以直接在保温材料外面粘贴面砖,也不需要网格布、铆钉,更不需要抗裂砂浆、抹面砂浆。由于复合了多种材料的多种优异性能,无机活性墙体隔热保温材料属A级不燃绿色环保型节能材料,其导热系数小,蓄热系数大,冬季可提高室内温度6-10℃,夏季可降低室内温度6-8℃。满足国家50%-65% 的节能要求,房屋冬暖夏凉,保温隔热节能效果好;保温层与基层墙面材性相近,冷热膨胀系数柔性渐变,墙体不会因为夏季高温膨胀而产生开裂、空鼓现象,也不会因为冬季寒冷收缩受应力影响而产生开裂、脱落现象,粘结牢固,抗水、

抗开裂、抗空鼓、抗脱落,抗风压、

抗冲击、耐候性能好,粘接强度高,

既节能环保又安全适用。

11、发泡微晶新材料

发泡微晶新材料是以煤矸石、粉

煤灰等作为主要原料,采用先进配料、

混料、干燥、发泡及高温焙烧技术而

制成的高效硬质无机保温材料,属A

级不燃材料,导热系数λ值能达到

0.05W/m?K,5~8cm厚度的产品传

热系数即可达到0.75 W/(m2?K),

可满足华北、华中、华东、西北地区

多数建筑物的外墙保温节能的要求,

具有优良的防水性、耐久性、可加工

性和较高的机械强度。

三、无机保温材料的发展方向

及应用前景

(一)无机保温材料的应用领域

无机保温材料是保温材料家族的

一个重要分支,其应用领域较广。

建筑常用的传统无机保温材料有:

纤维状的矿岩棉、玻璃棉、硅酸铝棉

及其制品;多孔状的膨胀珍珠岩、膨

胀蛭石、微孔硅酸钙、泡沫石棉、泡

沫玻璃、泡沫混凝土、加气混凝土、

泡沫砂浆、轻骨料保温混凝土(陶粒

混凝土等)、无机保温砂浆(玻化微

珠保温砂浆)、膨胀珍珠岩保温砂浆、

聚苯颗粒保温砂浆等(严格意义上讲,

聚苯颗粒保温砂浆应属复合保温材料

类);层状的非金属镀膜玻璃以及各

种无机纤维为基材制成的保温制品。

微纤维玻璃棉、发泡微晶陶瓷、

发泡微晶玻璃等无机保温材料家族的

新成员则分别可用于工业过滤、尾气

净化和空气净化等节能环保领域。

玻璃棉制品用于冰箱空调保温、

风管保温、钢结构保温、锅炉保温、

除尘器、蒸汽管道保温等。

玻璃纤维或无机纤维织物(毡、

毯、布)用于石油、化工、热电、钢铁、

有色金属、工业炉等行业热工设备的

隔热保温与保护,船舶、火车、汽车、

飞机等交通设备的高温隔热,家电产

品的保温隔热,如烧烤炉、烤箱、电

烤箱、微波炉等,如浸入树脂加工成

板状,是地产建筑及冷气机优良的衬

垫隔热、消音材料。

绝热泡沫玻璃用于建筑墙体保温、

楼宇屋顶等节能防水;各种烟道内衬

和工业窑炉的保温应用;各种民用冷

库、库房和地铁、隧道等基础绝热应用;

高速公路、机场和建筑等基础隔离层

应用;游泳池、渠坝等防漏防蛀工程;

中低温制药绝热系统;船舶业舱板保

温应用等。

发泡微晶材料可广泛应用于工业、

建筑、特种保温及特质保温等领域,

如建筑领域的外墙内、外保温、内墙

保温、屋面防水保温、地面防水保温

等;工业防火保温领域的石油化工设

备及管道保温、工业烟囱内衬、工业

窑炉保温等;防火防水静音领域的隧

道、地铁、影剧院、录音室、高架桥、

城市轻轨隔音壁等;此外,在航空航天、

军事装备、生物科技等领域也有广泛

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的应用需求。此外,发泡微晶新材料最高使用温度可达1000℃,使用温度宽、机械强度高,可满足大部分电力、冶金和化工行业高温保温的要求,是工业保温领域理想的高温保温材料。

(二)发展方向

无机保温材料发展方兴未艾,市场应用潜力很大,发展前景光明。从地球和自然界来看,制造无机保温材料的原料种类很多、数量庞大,完全能够支撑无机保温材料的可持续发展。未来无机保温材料将朝着材料改性创新化、产品多功能集成化、部品高性能一体化、开发应用系统化方向发展。

1、材料改性创新化

比如,银通公司通过材料改性、创新、开发了一种YT无机活性墙体保温隔热材料,利用材质相融性原理和柔性渐变原理,采用国际领先的无机粘接技术、材料固化技术和改性技术,以天然优质耐高温的轻质材料为骨料,加入天然植物蛋白纤维,优化组合多种无机改性材料和固化材料,经过工厂化生产和统一配制,为客户提供一个均匀组分的、完整的保温隔热材料产品。该产品在施工应用时只需加水搅拌3~5分钟均匀后,就可直接抹在各类基层墙体上,不需加设网格布或钢丝网、铆钉,更不需抗裂砂浆或抹面砂浆等材料和工序,一次性可以达到抹平、抹白、保温、隔热的效果,更可替代常用的抹水泥砂浆,并可在该保温层上直接做涂料饰面和面砖饰面,达到粘结牢固、不开裂、不渗水、

使用寿命与墙体一致,既保温隔热节

能又便于装饰一体化。

2、产品多功能集成化

理想的建筑墙体保温材料要求将

保温、隔热、防火、抗水、轻质、隔

音、抗开裂、抗空鼓、抗脱落、无污

染、与墙体同寿命等各种性能融为一

体,从自然界来看,无论是无机材料,

还是有机材料,没有任何一种单一组

分的材料能够同时满足上述性能要求。

但是,通过材料组分设计,材料改性,

材性复合,性能集成,从理论上解决

材料之间的相融性、组合之后的柔性

渐变性,同时解决材料内部固化与粘

接机理,就能制造出复合多功能的均

质复合材料,比如银通的岩能A级不

燃无机活性墙体隔热保温材料就是典

型代表。另外,通过结构和构造设计,

将不同材料的某种功能复合,克服单

一材料的不足,集成或集合成一个复

合结构体系,也能满足建筑墙体多功

能的要求。比如复合多功能保温、隔热、

防火、防水、装饰一体化墙体部品系统。

3、部品高性能一体化

适应建筑工业化对保温材料发展

的要求,无机保温材料的发展呈现制

品化、复合多功能部品化、高性能一

体化的新趋势。如烧结发泡微晶类保

温材料属高性能一体化制品;建筑防

火保温装饰一体化板属于复合多功能

部品等。有机保温材料加入高性能无

机阻燃材料,大幅度提高其阻燃性能,

同时也向复合保温、体系保温方向发

展复合A级或体系构造A级防火保温

部品。

4、开发应用系统化

保温材料开发与应用呈现系统设

计、系统开发、系统应用、系统集成

的趋势。无论是均质复合保温材料,

还是复合多功能保温材料部品,强化

系统地进行功能设计是其突出特点和

关键所在。系统开发需要解决材料改

性、工艺配方和制造加工过程中的工

程技术问题,系统应用主要解决应用

过程中的施工难题,系统集成主要解

决保温材料体系的功能融合问题。

(三)应用前景

(1)建筑保温市场

据统计,目前我国建筑运行能耗

约占我国全社会总能耗的30%。其中,

冬季采暖和夏季空调使用的能耗在建

筑能耗中又占有相当大的比重,做好

建筑墙体保温工作,对提高建筑用能

效率,降低建筑物综合能耗有着十分

重要的意义。在我国《节能中长期专

项规划》、《“十二五”建筑节能专

项规划》、《既有居住建筑节能改造

指南》等相关政策规划都对我国建筑

节能工作提出了很高的要求。目前我

国正处于大规模建设时期,到2020年

前,我国城乡每年新建建筑面积将都

将维持在30亿m2左右,按65%的

节能建筑计算,年新建节能建筑面积

将达到20亿m2。与此同时,到2020

年,全国达到节能标准的面积占比要

科技前沿 LEADING TECHNOLOGY58居业丨CREATELIVING

达到65%,也就是说我国现有的约400亿m2的既有建筑中有260亿m2以上的建筑需要在未来的7年内完成节能改造,每年的改造面积就将达到37亿m2。新建和改造的节能建筑面积年均达到57亿m2,建筑按外墙面积与建筑面积0.7:1的比例计算,我国每年建筑保温材料市场容量在50亿m2左右。

目前我国建筑保温主要以外墙外保温为主,EPS和XPS仍是建筑保温应用最多的材料,无机保温材料主要使用各类岩棉保温板。但随着建筑保温要求的提高,传统有机材料在外墙外保温工程中的局限性日益凸显。针对外墙外保温材料的要求也不断提高。根据《民用建筑外保温系统及外墙装饰防火暂行规定》(公通字46号)要求,对于幕墙式墙体材料,建筑高度大于等于24m时,保温材料的燃烧性能应为A级;建筑高度小于24m时,保温材料的燃烧性能应为A级或B1级。对于非幕墙式墙体材料住宅建筑高度大于等于100m的建筑,其保温材料的燃烧性能应为A级。其他民用建筑高度大于等于50m的建筑,其保温材料的燃烧性能应为A级;高度大于等于24m小于50m的建筑,其保温材料的燃烧性能应为A级或B1级。当不采用A级保温材料时,必须使用A级保温材料设置防火隔离带。依此计算,A级防火保温材料在建筑保温材料市场中的市场份额应不低于20%,仅华北地区的需求量就将达到2000万m3。

2011年3月公安部曾规定使用A级不

燃材料作为保温系统,后放宽到B1级

防火材料,可见无机保温材料在建筑

防火保温领域的发展空间很大。

(2)工业保温市场

目前我国现有的工业保温材料生

产企业近千家,产品有十几大类、上

百种品种,适应温度范围从-196℃到

1000℃。近年来,我国工业保温行业

年均增长率接近20%,2013年产量超

过200万吨,产值达到100亿元。

工业保温是无机保温材料最重要

的应用领域之一,涵盖航天、钢铁、

石化的高温绝热保温;军用设备的防

火绝热;工业窑炉、加热装置壁衬、

背衬绝热保温;船舶的保温隔热和防

火;车辆、移动设备、冷库工程的保

温;节能环保装置保温等领域。其中,

应用量最大的行业主要是电力、化工

和冶金三大行业,占全部需求的近四

分之三。预计到2020年,我国工业保

温市场需求量将达到280万吨,电力、

冶金和化工仍将是工业保温最主要的

应用领域,隔声降噪、管道输送、舰

船保温和国防工程等新型行业将成为

工业保温材料需求增长最为迅速的领

域。

以电力行业为例,据统计新建火

力发电企业的平均保温材料需求量在2

万~5万m3,大量既有火力发电企业

在运行过程中也需求对保温材料进行

定期的更换。2013年末我国发电装机

容量124738万千瓦,其中,火电装机

容量86238万kW,占比达到69.1%。

其中火电新增3650万kW,保温材料

需求量约为40万~50万吨。2015 年

和2020 年,火电占国内电力装机总量

的比例尽管有所下降,但仍将分别保

持65%和62%的较高水平,年保温材

料需求量约50万~60万吨。

特别是随着国家节能减排政策向

纵深的不断推进,发展节能环保等战

略性新兴产业对高端无机保温材料的

需求将大幅度增加,预计高性能微纤

维玻璃棉、发泡微晶材料在高端保温、

环保除尘、烟气过滤、尾气净化、空

气净化等领域将发挥愈来愈重要的作

用。

加快发展无机保温材料,要从政

策驱动、规划引导、标准规范、工程

设计、施工应用入手,加大新型节能

环保防火保温材料的技术研发力度,

鼓励优势龙头企业率先开展工程应用

试点示范,鼓励产业链上下游融合发

展,走创新、绿色、一体化的商业模

式创新发展道路。

59

CREATELIVING丨居业

各种保温材料的应用

各种保温材料的应用 一、保温材料介绍 目前,保温材料的应用范围越来越广,无论是建筑行业还是管道行业,都称为了受欢迎的宠儿。保温材料可以分为有机和无机保温材料,各自有各自的优势。 二、有机气泡状保温材料 1.模塑聚苯乙烯泡沬塑料(EPS) 模塑聚苯乙烯泡沫塑料是采用可发性聚苯乙烯珠粒经加热预发泡后,在磨具中加热成型而制得的,具有闭孔结构的,使用温度不超过75℃的聚苯乙烯泡沫塑料板材。 特点:具有优异持久的保温隔热性、独特的缓冲抗震性、抗老化性和防水性能 主要用途:在日程生活、农业、交通运输业、军事工业、航天工业等许多领域都得到了广泛的应用。特别是大型泡沬板材的市场需求量很大,作为彩钢夹芯板.钢丝(板)网架轻质复合板、墙体外贴板.屋面保温板以及地热用板等.它更广泛地被应用在房屋建筑领域,用作保温、隔热、防水和地面的防潮材料等。2.聚氨酯硬质泡沬塑料 聚氨酯硬质泡沫塑料是异氰酸酯和羟基化合物经聚合发泡制成,按其硬度可分为软质和硬质两类,聚氨酯硬质泡沬塑料一般为室温发泡,成型工艺比较简单。按施工机械化程度可分为手工发泡及机械发泡:按发泡时的压力可分为高压发泡及低压发泡;按成型方式可分为浇注发泡及喷涂发泡。 特点:聚氨酯硬泡多为闭孔结构.具有绝热效果好.重量轻、比强度大、施工方便等优良特性,同时还具有隔音、防震.电绝缘、耐热、耐寒、耐溶剂等特点主要用途:食品等行业冷冻冷藏设备的绝热材料:工业设备保温:如储罐、管道等;建筑保温材料;灌封材料等等。 3.挤塑聚苯乙烯泡沫塑料(XPS) XPS即绝热用挤塑聚苯乙烯泡沬塑料,俗称挤塑板,它是以聚苯乙烯树脂为原料加上其他的原辅料与聚含物.通过加热混合同时注入催化剂,然后挤塑压出成型而制造的硬质泡沫塑料板。 特点:具有完美的闭孔蜂窝结构,其结构的闭孔率达到了99%以上,这种结构让XPS板有极低的吸水性(几乎不吸水)、低热导系数、高抗压性、抗老化性(正常使用几乎无老化分解现象。) 主要用途:广泛用于墙体保温、平面混凝土屋顶及钢结构屋顶的保温;用于低温储藏地面、泊车平台、机场跑道.高速公路等领域的防潮保温。 三、无机纤维状保温材料 1.矿物棉、岩棉及其制品

有机化学的发展和前景

有机化学的发展和前景 在人类多姿多彩的生活中,化学可以说是无处不在的。据统计,在工业发达国家的全部生产中,化学过程的工业占高比例,以美国为例占到30%。有机化学是研究有机化合物的来源、制备、结构、性能、应用以及有关理论和方法的学科。自从1828年合成尿素以来,有机化学的发展是日新月异,其发展速度越来越快。近两个世纪来,有机化学学科的发展,揭示了构成物质世界的有机化合物分子中原子链合的本质以及有机分子转化的规律,并设计、合成了具有特定性能的有机分子;它又为相关学科(如材料科学、生命科学、环境科学等)的发展提供了理论、技术和材料。有机化学是一系列相关工业的基础,在能源、信息、材料、人口与健康、环境、国防计划的实施中,在为推动科技发展、社会进步,提高人类的生活质量,改善人类的生存环境的努力中,已经并将继续显示出它的高度开创性和解决重大问题的巨大能力。 此外有机化学还是一门极具创新性的学科。在有机化学的发展中,它的理论和方法也得到了长足的进步。建立在现代物理学(特别是量子力学)和物理化学基础上的物理有机化学,在定量的研究有机化合物的结构、反应性和反应机理等方面所取得的成果,不仅指导着有机合成化学,而且对生命科学的发展也有重大意义。有机合成化学在高选择性反应的研究,特别是不对称催化方法的发展,使得更多具有高生理活性、结构新颖分子的合成成为可能。金属有机化学和元素有机化学,为有机合成化学提供了高选择性的反应试剂和催化剂,以

及各种特殊材料及其加工方法。有机化学以它特有的分离、结构测定、合成等手段,已经成为人类认识自然、改造自然具有非凡能动性和创造力的武器。近年来,计算机技术的引入,使有机化学在结构测定、分子设计和合成设计上如虎添翼,发展得更为迅速。同时,组合化学的发展不仅为有机合成提出了一个新的研究内容,而且也使高通量的自动化合成有机化合物成为现实。 在21世纪,有机化学面临新的发展机遇。一方面,随着有机化学本身的发展及新的分析技术、物理方法以及生物学方法的不断涌现,人类在了解有机化合物的性能、反应以及合成方面将有更新的认识和研究手段;另一方面,材料科学和生命科学的发展,以及人类对于环境和能源的新的要求,都给有机化学提出新的课题和挑战。有机化学将在物理有机化学,有机合成化学,天然产物化学,金属有机化学,化学生物学,有机分析和计算化学,农药化学,药物化学,有机材料化学等各个方面得到发展。 一、物理有机化学 物理有机化学是用物理化学的方法研究有机化学问题的科学,是一门指导有机化学其他学科发展的学科。它研究有机化合物的结构和性能、有机化学反应如何发生和为什么发生,从中找出规律,指导设计、合成新的物种,预见和发现新的有机化学现象。如有机化合物的结构与性能的关系,现代光谱、波谱和显微技术的发展为表征分子结构提供了基础。它对原有的各种反应机理和活泼中间体(协同反应、自由基反应、离子型反应、卡宾反应、激发态反应、电子转移反应等)

新型无机非金属材料有哪些

新型无机非金属材料有哪些 新材料全球交易网 新型无机非金属材料有哪些?“新材料全球交易网”收集整理最全新型无机非金属材料知识点。更多增值服务,请关注“新材料全球交易网”。 一、重要概念 1、新型无机非金属材料 (1)是除有机高分子材料和金属材料以外的所有材料的统称。 (2)包括以某些元素的氧化物、碳化物、氮化物、卤素化合物、硼化物以及硅酸盐、铝酸盐、磷酸盐、硼酸盐等物质组成的材料。 2、陶瓷 (1)从制备上开看,陶瓷是由粉状原料成型后在高温作用下硬化而形成的制品。 (2)从组分上来看,陶瓷是多晶、多相(晶相、玻璃相和气相)的聚集体。 3、玻璃 (1)狭义:熔融物在冷却过程中不发生结晶的无机非金属物质。 (2)一般:若某种材料显示出典型的经典玻璃所具有的各种特征性质,则不管其组成如何都可称为玻璃(具有玻璃转变温度 Tg)。 玻璃转变温度:玻璃态物质在玻璃态和高弹态之间相互转化的温度。 具有Tg的非晶态新型无机非金属材料都是玻璃。 4、水泥 凡细磨成粉末状,加入适量水后,可成为塑性浆体,能在空气或水中硬化,并能将砂、石、钢筋等材料牢固地胶结在一起的水硬性胶凝材料,通称为水泥。 5、耐火材料 耐火度不低于1580℃的新型无机非金属材料 6、复合材料 由两种或两种以上不同性质的材料,通过物理或化学的方法,在宏观(微观)上组成具有新性能的材料。 通过复合效应获得原组分所不具备的性能。可以通过材料设计使各组分的性能互相补充并彼此关联,从而获得更优秀的性能。 二、陶瓷知识点 1、陶瓷制备的工艺步骤 原材料的制备→坯料的成型→坯料的干燥→制品的烧成或烧结 2、陶瓷的天然原料 (1)可塑性原料:黏土质陶瓷成瓷的基础(高岭石、伊利石、蒙脱石) (2)弱塑性原料:叶蜡石、滑石 (3)非塑性原料:减塑剂——石英;助熔剂——长石 3、坯料的成型的目的

常用保温材料的特点及适用范围

常用保温材料的特点及适用范围 1.聚氨酯泡沫塑料:喷涂型硬泡聚氨酯按其用途分为Ⅰ型、Ⅱ型、Ⅲ型三个类型,分别适用于屋面和外墙保温层、屋面复合保温防水层、屋面保温防水层。它广泛应用于屋面和墙体保温,可代替传统的防水层和保温层,具有一材多用的功效。硬泡聚氨酯板材广泛应用于屋面和墙体保温,可代替传统的防水层和保温层,具有一材多用的功效。 它的主要性能特点有: (1)保温性能好。 (2)防水性能优异。 (3)防火阻燃性能好。不低于B2级。 (4)使用温度范围广。 (5)耐化学腐蚀性好。 (6)使用方便。

2.改性酚醛泡沫塑料:广泛应用于防火保温要求较髙的工业建筑和民用建筑。 它的主要特点如下: (1)绝热性。热导率仅为0.022~0.045W/m·K,在所有无机及有机保温材料中是最低的,适用于做宾馆、公寓、医院等高级建筑物内顶棚板的衬里和房顶隔热板。 (2)耐化学溶剂腐蚀性。 (3)吸声性能。吸声系数在中、高频区仅次于玻璃棉,接近于岩棉板,而优于其他泡沫塑料。广泛用于隔墙、外墙复合板、吊顶顶棚板等。 (4)吸湿性。酚醛泡沫闭孔率大于97%,泡沫不吸水,可用于管道保冷。 (5)抗老化性。长期暴露在阳光下,无明显老化现象,使用寿命明显长于其他泡沫材料。 (6)阻燃性能。B1级,A级。

(7)抗火焰穿透性。 3.聚苯乙烯泡沫塑料:具有重量轻、隔热性能好、隔声性能优、耐低温性能强的特点,还具有一定弹性、低吸水性和易加工等优点。广泛应用于建筑外墙外保温和屋面的隔热保温系统。燃烧等级为B2级。 4.岩棉、矿渣棉制品:可就地取材,生产能耗少,成本低,耐高温、廉价、长效保温、隔热、吸声材料,优良的绝热性、使用温度高、防火不燃、较好的耐低温性、长期使用稳定性、吸声、隔声、对金属无腐蚀性等。燃烧性能为不燃材料(A级)。 5.玻璃棉制品:玻璃棉特性是体积密度小(表观密度仅为矿岩棉的一半左右)、热导率低、吸声性好、不燃、耐热、抗冻、耐腐蚀、不怕虫蛀、化学性能稳定,是一种良好的绝热吸声过滤材料。主要用于建筑物的隔热、隔声等;玻璃棉管套主要用于通风、供热供水、动力等设备管道的保温。玻

考研无机化学专业就业方向及前景分析

考研有机化学专业就业方向及前景分析 一、专业介绍 1、学科简介 有机化学是一级学科化学下设的二级学科以天然有机产物和生物活性分子、金属与元素有机化合物为主要研究对象,从研究有机合成化学和物理有机化学着手,发展有机化学的反应、合成、方法和理论。 2、培养目标 依据研究生教育要"面向现代化、面向世界、面向未来"的要求,培养德、智、体全面发展的现代化建设所需要的有机化学专业的专门人才。 (1)硕士研究生应具有坚定正确的政治方向,热爱祖国,遵纪守法,具有严谨的科学态度,良好的素质。 (2)有机化学专业硕士研究生要掌握有机合成化学、金属有机化学、有机分析化学等方面的基础理论和系统的专门知识,了解本研究方向的国内外发展动态。 (3)较熟练地掌握一门外国语。能熟练地查阅本专业的外文文献,具有较强的外文写作能力。 (4)掌握本学科的现代实验技能,能独立的从事科学技术研究,具有新技术、新方法、新产品开发研究能力,毕业后能胜任高等院校、科研院所、企业和其他单位的教学、科研、技术管理工作。 3、专业方向 01物理有机化学 02有机合成化 03元素有机化学 04药物合成化 05有机大分子化学 06配位化学 4、考试科目 ①101思想政治理论 ②201英语一 ③721物理化学(含结构化学) ④837有机化学或838有机化学和分析化学(注:各个学校专业方向、考试科目,以上以复旦大学为例) 二、推荐院校 兰州大学、南开大学、北京大学、浙江大学、清华大学、四川大学、中国科学技术大学、武汉大学、山东大学、南京大学、吉林大学、华中师范大学、复旦大学、中山大学、厦门大学、苏州大学、徐州师范大学、湖南师范大学、云南大学、郑州大学、华东理工大学相近专业 与有机化学相近的一级学科下的其他专业有: 有机化学、分析化学、有机化学、物理化学、高分子化学和物理、材料物理与化学。 培养目标 依据研究生教育要"面向现代化、面向世界、面向未来"的要求,培养德、智、体全面发展的现代化建设所需要的有机化学专业的专门人才。

国外保温材料发展简史共15页

国外保温材料发展简史 特约记者:杨丽 国外普通重视保温材料的生产和建筑的保温工程,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。在工业中采用良好的保温材料,有助于降低产品能耗,降低生产成本,具有很大的社会效益。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81%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。 矿物棉 国际上矿物棉制品的发展迄今以有160多年的历史了。1840年,英国首先发现熔化的矿渣喷吹后可以形成纤维,并开始生产矿渣棉。1880年,通过对矿渣棉性质和用途的研究,德国和美国开始生产矿渣棉,尔后在其它国家相继使用和生产。1930年-1950年,开始了矿物棉大规模的生产和应用。 1980年至今,国际上矿物棉制品的产量处于比较平稳的阶段,因为其它的保湿材料如玻璃棉、泡抹塑料的发展加快,而主要矿物棉的生产国家的发展速度放慢。虽然矿物棉产量增幅不大,但在生产规模、技术及深加工方面有了很大的发展。 玻璃棉 国外玻璃棉产量约在200万吨左右,主要生产国是美国、法国和日本。玻璃棉制品品种较多,主要有玻璃棉毡、玻璃棉板、玻璃棉带、玻璃毯和玻璃棉保温管。玻璃棉制品主要用于建筑业,在建筑上的用量占玻

璃棉产量的80%以上,在日本甚至达到了90%。 自19世纪90年代开始,美国就以玻璃制取玻璃纤维,20世纪30年代开始用机械方法制造玻璃纤维。当时有棒拉法、平吹法等,纤维直径比较粗,达25Um以上。第一次世界大战期间,德国由于进口石棉来源断绝,就大力研制玻璃棉作为替代品。由于它隔热、隔音的优异性能,一经问世,各国便争相研制。因棒拉法生产量低,不能满足需要,因此,新的工艺方法便应运而生。 40年代美国欧文斯-康宁公司研制成功火焰喷吹法工艺,并于1949年获得了专利权,可生产棉纤维直径为3-5um,甚至更细的超累棉、造纸棉。1956年,法国圣哥本公司,研制成功离心喷吹法(即TEL法),并向十几个国家出售专利。 膨胀珍珠岩 自1940年美国开始大量生产和庆用膨胀珍珠岩,并逐步推广到农业、工业过滤剂、冶金等其它行业,时至今日,膨胀珍珠岩虽应用范围很广,但其产品仍绝大部分应用在建筑业,其用量约占世界膨胀珍珠岩总产量的60%以上。 在国外,膨胀珍珠岩及其制品的应用范围仍在继续扩大,其用途已知的就有160多种,在建筑业中,珍珠岩在保温作用方面是用量最大的,它主要是用在高层建筑中作夹层墙板、屋面板、楼板,也用作耐火保温层。以珍珠岩混凝土作中间层、金属薄板作面层的经济夹层墙板在美国获得了广泛的应用。珍珠岩混凝土还广泛用于屋顶结构中都采用了这种隔热材料。德国在建筑业中,广泛采用膨胀珍珠岩作散铺隔热、隔音层,作隔热

新型建筑保温材料的应用

新型建筑保温材料的应用 发表时间:2019-04-29T14:15:37.197Z 来源:《基层建设》2019年第6期作者:韩秀丽 [导读] 摘要:随着国内关键科学领域的重大突破,建筑材料从中获得了技术创新的动力,在时下蓬勃发展的建筑行业中,新型建筑材料的研发与生产迎来了一个黄金时期。 山东省建筑材料工业设计研究院山东济南 250022 摘要:随着国内关键科学领域的重大突破,建筑材料从中获得了技术创新的动力,在时下蓬勃发展的建筑行业中,新型建筑材料的研发与生产迎来了一个黄金时期。当前,国内建筑材料的选择更为科学节能环保,特别是一些新型的建筑保温材料的研发与投入使用,既能很好的提高房屋秋冬季节的温度,又能够减少夏季高温的炽烤,具有很大的经济性与环保性。此外,建筑建设过程中使用保温隔热材料,能够大大减少空调的使用,降低施工的成本投入。当下,国内已经初步应用多种保温材料,保温材料的研发与应用逐步走向成熟。 关键词:新型;建筑材料;保温;应用 引言 建筑行业的飞速发展,导致环境和消耗问题越来越多,人们逐渐意识到环境破坏和资源浪费的严重性,那么进行预防和保护势在必行。目前,新型材料在建筑工程中的节能作用已逐步普及,而新型建筑节能保温材料也将成为建筑材料发展的重要方向。新型节能环保材料在建筑工程中的运用,不仅有利于人们的健康,而且促进了建筑企业走可持续发展之路。国外保温材料主要运用于建筑节能且发展已久,为了减少温室效应及各种环境污染,我国也在逐步加强对新型保温材料的应用。 1传统材料应用的优点与不足之处 1.1传统材料的优点 以前常用的材料强度比较大、材料的重量也比较轻、使用时间也比较长、外观较好,一些砌体能美化外观还有其他较出色的特点,应用范围十分广泛。它的施工工艺与砖体基本差不多,加工的原材料也较广。完全避开了浪费田地去烧制砖块的缺点,生产过程中所耗能源不高,产生的环境污染也较小,可以轻易的控制质量,它还具有其他方面的优点,包括外观,使用时间等等。 1.2传统材料的缺点 以前所使用的砌体缺点如下:自重较大,容易产生变形裂缝,不能很好地保温,强度不高。所生产出来的砌体在使用过程中有着一系列的要求,一旦未按照上述要求进行处理,将会出现裂缝、过热、不保温等等情况。 2新型建筑保温材料的应用要点 2.1新型纳米气凝胶保温隔热材料 随着纳米技术的创新与突破,轻质纳米材料由于自身的优异性能愈发得到业界的认可与重视,其中气凝胶被看作是当前质量符合标准、隔热性能表现最好的材料,其在传热的过程中有三种传热的机制。此外,气凝胶本身的空隙较大,固体的体积占比较低,因此,其导热的系数十分低。气凝胶本身的多孔设置具有很好的隔热效应,具备很强的热辐射效能。对热辐射的优异表现,使得气凝胶成为当前传热最低的固体材料,其在保温隔热领域具有十分广阔的市场需求。然而赋予气凝胶材料优异表现的空隙结构,其本身也具有很明显的缺点,如其韧性较差,结构强度较低,成为制约气凝胶推广应用的关键因素。为此,Nicholas借助异氰酸酯就SiO2气凝胶进行改进,改进后的气凝胶的强度大大超过纯SiO2气凝胶的强度。将短切莫来石纤维按照一定的比例掺入到SiO2凝胶网络,当其掺入比例达到3%的时候,能够实现气凝胶的弹性模量与机械强度的最佳效果。 2.2聚氨酯外墙外保温材料的应用 对于聚氨酯外墙保温材料的使用越来越广,之前所使用的保温材料多为有机化合物,由于有机材料的防火性能差,这些物质在循环使用过程中会发生燃烧,导致了应用效果一直不尽如人意。随着时间的推移,科学家研发出的聚苯乙烯、聚氨酯材料,其性能更加稳定,能够很好地解决有机材料的不足之处,还可以有效降低建筑物在全生命期内的使用能耗,减少能耗费用支出,提高能源利用效率。因而以聚苯乙烯、聚氨酯为主要材料的保温板不仅在我国使用量较大,还在世界范围内得到认可与广泛应用。 2.3膨胀珍珠岩保温隔热材料 关于保温建筑材料的研究,当前主要集中在矿石物质为原材料方面。膨胀珍珠岩作为一种较为成熟的保温隔热材料,比其它类的矿物质保温材料更为环保,不会因为在使用过程中因为温度的变化,而散发出有毒气体污染使用者的环境。其本身具有很强的阻燃性,而且由于自身的密度较大,很适合做隔音材料。然而,膨胀珍珠岩自身材料韧性不足,因此,其在建筑领域中的应用较为有限,其主要是用在生产地周围不远的地域内,而且其具有很强的吸水性,在连绵的雨季导致保温隔热性能的直线下降。 2.4建筑外墙夹心保温技术的应用 顾名思义,“夹心保温技术”即被墙体“夹”在中间的保温施工方法。由于这一技术是在墙体内部进行的,故而会对建筑墙体的厚度存在较高要求。同时,夹心保温技术主要通过材料填充的方式实现,与前两种保温技术相比,其结构整体性相对较差,保温能力也随之相对较弱。同时,该技术过于具有“针对性”,即只能强化建筑墙体的温度保持能力,而无法提高墙体对内外部环境侵袭的应对能力。所以,当雷雨、大风等恶劣天气来临时,建筑墙体极易发生渗水、开裂等现象。 2.5建筑外墙内保温技术的应用 一般来讲,所谓“建筑外墙内保温”,即在建筑外墙主体结构的内部进行保温层加装处理,从而达成“1+1大于2”的保温效果。现阶段,受惠于内保温技术对建筑室内空间温度的快速提升能力,其多被应用在具有周期性采暖需求的空间环境当中。但需要注意的是,同样是由于内保温技术的快速升温能力,其在应用中经常会引发建筑墙体内外温差较大的情况,进而导致墙体受潮、发霉或开裂,对建筑墙体外部的美观程度和应用寿命造成影响。 2.6气凝胶节能窗 作为当下隔热性能最好的固体材料,气凝胶已经被逐步普及在特殊窗口的隔热施工上。目前硅气凝胶制备的双层隔热窗自身的热导率远远低于 0.002W/m?K,这种材料制作的特种玻璃,其保温性能超过同样厚度泡沫塑料的 4 倍。根据 2000 年一家俄罗斯公司研发的新型气凝胶,其外观与透明度类似于普通的玻璃。然而,其具有普通材料不具备的高耐热性、抗放射性辐射,其还能够根据客户的需要设计成不同的颜色和吸音效果,具有广阔的市场需求。Reim 则研究设计了一种专门用来建筑屋顶隔热的气凝胶玻璃,这种玻璃可以很好的满足隔热

(整理)化学未来的发展趋势.

白春礼:对化学未来的发展趋势的阐述以及对于广大化学工作 者的期望 发布时间:2011-06-07 【字 号:小中大】谈一下化学未来的发展,有四点趋势。化学将向更广度、更深层次的方向延伸;新工具的不断创造和应用促进化学创新发展;绿色化学将引起化学化工生产方式的变革;化学在解决战略性,全局性,前瞻性重大问题当中将继续发挥更大的作用。 化学向更广更深的层次延伸体现在几个方面,对原子,分子的认识将更为深入,多层次分子研究更为系统,创造新分子,新材料的基础上更加注重功能性。超分子是一个分子结构与宏观性能的关键纽带,是产生更高级结构的基础。如何设计超分子结构和材料,对复杂生命体系的理解和模拟及调控都是前沿的课题。这是化学向更深层次,更复杂拓展的延伸。 新工具的创造和应用会促进化学的发展,随着技术能力和仪器设备的不断进步,空前准确和灵敏的仪器不断被创造和应用,科学家不仅能在原子,分子甚至电子层次观察并研究微观世界的性质,而且能够对其物质结构和能量过程进行操控。1981年,人类实现了观察单个原子的愿望,实现了移动单个原子和单个分子,促进了化学的创新和发展。同步辐射及各种实验方法和技术的改进,使同步辐射光源在化学研究领域中发挥重要的作用,比如真空紫外辐射光可以在量的水平上观察化学共振态。原位气固反应X射线吸收精细结构谱实验新方法,各种应用促进了化学向更深层次的发展。 绿色化学将促进化学化工生产方式的变革,绿色化学不仅是对现有过程的改进和新过程的研究,未来化学的研究将更加注重绿色产品设计的理念。绿色化学将注重经济,高效,制备与人类生活相关的物质,绿色化学不仅是创造可持续的化学产品,也需要变废为宝,将今天的废弃物变为明天有用的资源,将引起化学化工的变革。美国在1995年设立了总统绿色化学挑战奖,07年通过了绿色化学研究和发展法案。日本在上世纪90年代旨在防止全球气候变暖,在21世纪重建绿色地球的新阳光计划开始实施,主要内容为能源和环境技术研究开发。97年德国提出为环境而研究的计划。化学家开发了大量的化学合成反应,制备人类息息相关的物质,超过80%的化学生产需要催化剂,70%以上的化学化工过程使用溶剂。我们现在考虑如果从合成方法学来讲,原子经济学,计算化学,绿色化学结合,合成方法学的角度上进行绿色化学的研究。80%化学品的生产需要催化剂,如何通过发展新型的高效催化剂高稳定性,并且在制造的过程中对环境是无害,使用的过程可以回收再利用,使催化剂不污染环境这也是一个非常重要的方面。70%以上的化学化工过程要使用溶剂,我们要采用绿色的溶剂,二氧化碳做溶剂,离子液体,聚乙二醇等等使之更加清洁和可持续。绿色化学还需要变废为宝,把引起气候变暖的二氧化碳转化利用,通过开发新的技术进行转化应用。前不久我们曾经在宝钢与新西兰研究一个新的技术,利用钢厂的尾气对二氧化碳进行转化研究。秸秆,树木,藻类转化为燃料,重要化学品核材料,木质素,纤维素为原料的新化学反应,粘土等天然无毒原料在材料科学中的应用,不仅是创造新一代的可持续的化学产品,还要考虑如何变废为宝,这是下一步发展的重要方面。 第四方面,化学在解决全局性,前瞻性,战略性的重大问题中会发挥重要的作用,社会的发展不断对化学发展提出新的需求,比如能源危机要求我们如何像光合作用那样高效的利用太阳能。前不久有仿造树叶的光合作用来高效利用太阳能。环境保护方面如何控制降解驱除污染,资源利用方面必须做到合理高效的利用资源,最大显著的利用资源,材料方面绿色化及智能化,可再生循环利用,社会安全方面防患于未然,比如易燃品,爆炸品的检查和防护,有很多的工作需要化学家发挥更大的作用。 刚才讲了环境,能源,资源利用等方面,在材料化学方面,要设计铸造分子,生命科学方面不仅是研究生命起源,调控机制,疾病发生机制和药物的作用机制,在脑科学和认知科学方面,如何在生物分子的水平上认识结构,化学都有十分重要的作用。

国外保温材料发展简史

国外保温材料发展简史 随着工业化的进展和人口的急剧增加,环保和节能差不多成为全社会共同关注的咨询题。进展日益加快的现代保温材料以其良好的保温节能性能,适应了这一形势进展的 需要。十分可喜的是现代保温材料持续推陈出新,并掀起了推广热潮,在石油、化工、冶 炼、电力部门的设备、管道以及工业和民用建筑方面得到了广泛的应用。 目前,我国使用的保温材料要紧包括以下几种: 泡沫型保温材料泡沫型保温材料要紧包括两大类,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取率小,保温成效稳固,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,推广进展较为稳固,应用成效也较好,但由于存在一定的 缺陷,限制了进一步的推广使用。这些缺陷要紧表现在泡沫棉容易受潮,浸于水中易溶解; 弹性复原系数小;不能接触火焰和在穿墙管部位使用等。 复合硅酸盐保温材料复合硅酸盐保温材料可塑性强、导热系数低、耐高温、浆料干燥收缩率小等特点。要紧种类有硅酸镁、硅镁铝、稀土复合保温材料等。而近年显现的海泡 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 成效,差不多引起了建筑界的高度重视,显示了强大的市场竞争力和宽敞的市场前景。海 泡石保温隔热材料是以特种非金属矿物质——海泡石为要紧原料,辅以多种变质矿物原料、 添加助剂,采纳新工艺经发泡复合而成。该材料无毒、无味,为灰白色静电无机膏体,干 燥成型后为灰白色封闭网状结构物。其明显特点是导热系数小,温度使用范畴广,抗老化、 耐酸碱,轻质、隔音、阻燃,施工简便,综合造价低等。要紧用于常温下建筑屋面、墙面、 室内顶棚的保温隔热以及石油、化工、电力、冶炼、交通、轻工和国防工业等部门的热力 设备和管道的保温隔热和烟囱内壁、炉窑外壳的保温(冷)工程。这种保温隔热材料将以其 专门的性能开创保温隔热节能的新局面。 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,其推广使用显现了低潮,要紧缘故表现在90年代初许多 厂家采纳纸浆纤维,如此解决了无石棉咨询题,但由于纸浆纤维不耐高温,由此阻碍了保 温材料的耐高温性和增加了破裂率;尽管这种保温材料在低温部位使用,性能不受阻碍, 但并不经济。 纤维质保温材料纤维质保温材料在80年代初市场上占有较大的份额,是因为其优异的防火性能和保温性能,要紧适用于建筑墙体和屋面的保温。但由于投资大,因此生产厂 家不多,限制了它的推广使用,因而现时期市场占有率较低 建筑节能保温隔热材料及其应用建议Insulating Materials of Energy Efficiency and Application in Building s 随着我国建筑节能工作的纵深进展,持续涌现众多品种的保温隔热材料,由于其节能保温性能等缘故,一些保温隔热材料逐步被市场剔除。选

无机非金属材料总结(完整版)

第一章 1. 粘土的定义:是一种颜色多样,细分散的多种含水铝硅酸盐矿物的混合体。 粘土是自然界中硅酸盐岩石(主要是长石)经过长期风化作用而形成的一种疏松的或呈胶状致密的土状或致密块状矿物,是多种微细矿物和杂质的混合体。 2. 粘土的成因:各种富含硅酸盐矿物的岩石经风化,水解,热液蚀变等作用可变为粘土。一次粘土(原生粘土)风化残积型:母岩风化后残留在原地所形成的粘土。(深层的岩浆岩(花岗岩、伟晶岩、长石岩)在原产地风化后即残留在原地,多成为优质高岭土的矿床,一般称为一次粘土)。 二次粘土(次生粘土)沉积型:风化了的粘土矿物借雨水或风力的迁移作用搬离母岩后,在低洼地方沉积而成的矿床,成为二次粘土。 一次粘土与二次粘土的区别: 分类化学组成耐火度成型性 一次粘土较纯较高塑性低 二次粘土杂质含量高较低塑性高 3. 高岭土、蒙脱土的结构特点: 高岭土晶体结构式:Al4[Si4O10](OH)8,1:1型层状结构硅酸盐,Si-O四面体层和Al-(O,OH)八面体层通过共用氧原子联系成双层结构,构成结构单元层。层间以氢键相连,结合力较小,所以晶体解理完全并缺乏膨胀性。 蒙脱土(叶蜡石)是2:1型层状结构,两端[SiO4]四面体,中间夹一个[AlO6]八面体,构成单元层。单元层间靠氧相连,结合力较小,水分子及其它极性分子易进入晶层中间形成层间水,层间水的数量是可变的。 4. 粘土的工艺特性:可塑性、结合性、离子交换性、触变性、收缩、烧结性。 1)可塑性:粘土—水系统形成泥团,在外力作用下泥团发生变形,形变过程中坯泥不开裂, 外力解除后,能维持形变,不因自重和振动再发生形变,这种现象称为可塑性。 表示方法:可塑性指数、可塑性指标 可塑性指数(w):W=W2-W1W降低——泥浆触变厚化度大,渗水性强,便于压滤榨泥。 W1塑限:粘土或(坯料)由粉末状态进入塑性状态时的含水量。 W2液限:粘土或(坯料)由粉末状态进入流动状态时的含水量。 塑限反映粘土被水润湿后,形成水化膜,使粘土颗粒能相对滑动而出现可塑性的含水量。 塑限高,表明粘土颗粒的水化膜厚,工作水分高,但干燥收缩也大。 液限反映粘土颗粒与水分子亲和力的大小。W2上升表明颗粒很细,在水中分散度大,不易干燥,湿坯强度低。 可塑性指标:在工作水分下,粘土(或坯料)受外力作用最初出现裂纹时应力与应变的乘积,也可以以这时的相应含水率表示。 反应粘土的成型性能:应力大,应变小——挤坯成型;应力小,应变大——旋坯成型根据粘土可塑指数或可塑指标分类: i.强塑性粘土:指数>15或指标>3.6 ii.中塑性粘土:指数7~15,指标2.5~3.6 iii.弱塑性粘土:指数l~7,指标<2.5 iv.非塑性粘土:指数<1。 2)结合性:粘土的结合性是指粘土能够结合非塑性原料而形成良好的可塑泥团,并且有一

当代无机化学研究前沿与进展研究

化学前沿 【论文摘要】: 无机化学是化学学科里其它各分支学科的基础学科,在近年来取得较突出的进展,主要表现在固体材料化学、配位化学等方面。未来无机化学的发展特点是各学科交叉纵横相互渗透,用以解决工业生产与人民生活的实际问题。文章就当代无机化学研究的前沿与未来发展趋势做了简要阐述。 当前无机化学的发展趋向主要是新型的无机化合物的合成和应用,以及新的研究领域的开辟和建立。因此21世纪理论与计算方法的运用将大大加强理论和实验更加紧密的结合。同时各学科间的深入发展和学科间的相互渗透,形成许多学科的新的研究领域。例如,生物无机化学就是无机化学与生物学结合的边缘学科;固体无机化学是十分活跃的新兴学科;作为边沿学科的配位化学日益与其它相关学科相互渗透与交叉。 根据国际上最新进展和我国的具体情况,文章就“无机合成与制备化学研究进展”和“我国无机化学最新研究进展”两个方面进行阐述: 一、无机合成与制备化学研究进展 无机合成与制备在固体化学和材料化学研究中占有重要的地位, 是化学和材料科学的 基础学科。发展现代无机合成与制备化学, 不断地推出新的合成反应和路线或改进和绿化现有的陈旧合成方法, 不断地创造与开发新的物种, 将为研究材料结构、性能(或功能) 与反应间的关系、揭示新规律与原理提供基础。近年来无机合成与制备化学研究的新进展主要表现为以下几个方面: (一)极端条件合成 在现代合成中愈来愈广泛地应用极端条件下的合成方法与技术来实现通常条件下无法进行的合成, 并在这些极端条件下开拓多种多样的一般条件下无法得到的新化合物、新物相与物态。超临界流体反应之一的超临界水热合成就是无机合成化学的一个重要分支。 (二)软化学合成 与极端条件下的合成化学相对应的是在温和条件下功能无机材料的合成与晶化, 即温 和条件下的合成或软化学合成。由于苛刻条件对实验设备的依赖与技术上的不易控制性, 减弱了材料合成的定向程度。而温和条件下的合成化学——即“软化学合成”,正是具有对实验设备要求简单和化学上的易控性和可操作性特点, 因而在无机材料合成化学的研究领域中 占有一席之地。 (三)缺陷与价态控制 缺陷与特定价态的控制是固体化学和固体物理重要的研究对象, 也是决定和优化材料 性能的主要因素。材料的许多性质如发光、导电、催化等都和缺陷与价态有关。晶体生长行为和材料的反应性与缺陷关系密切, 因此, 缺陷与价态在合成中的控制显然成为重要的科学题。缺陷与特定价态的生成和变化与材料最初生成条件有关, 因此,可通过控制材料生成条件来控制材料中的缺陷和元素的价态。 (四)计算机辅助合成 计算机辅助合成是在对反应机理有了了解的基础上进行的理论模拟过程。国际上一般为建立与完善合成反应与结构的原始数据库, 再在系统研究其合成反应与机理的基础上, 应用神经网络系统并结合基因算法、退火、mon te2carlo 优化计算等建立有关的合成反应数学模型与能量分布模型, 并进一步建立定向合成的专家决策系统。

保温材料用途和应用范围

保温材料的作用与各自使用场所 本文由水源热泵w w w.k o n g t i a o888.c o m 提供 一、 外墙外保温工程质量必须要考虑破坏因素 1、外墙外保温工程质量: 外墙外保温工程质量和其他专项工程同样有诸多项质量指标。但其中两方面指标是至关重要的,一是外保温工程质量的长期安全可靠性;二是工程表观质量的长期稳定性。外保温是复合在外墙的建筑构造,因而必须几十年如初不脱落、不开裂、可靠地固定在外墙上,以保证保温节能的长期有效性和建筑物使用的安全性。另一方面,建筑物作为城市环境的组成者,表面美观性又是十分重要的质量要求,因而外保温工程表面必须做到无明显裂纹或饰面脱落现象发生,否则不仅影响保温层的长期可靠性,更会十分直接的破坏建筑物表面美观,同时对城市环境整体形象造成严重影响。 所以对外墙外保温工程质量在技术上应从以上两方面给以全面保证。 2、影响外保温工程长期安全可靠性的重要方面: 外保温工程一般是由保温层和保护层共同构成。由于保温层和保护层材料的物理性能及建筑物使用环境因素,外保温工程长期安全性破坏主要来自于地震、风力、外力冲击、火灾、雨雪、冻胀等重要因素。其中地震、火灾、外力冲击均为不常见偶发性因素。而风力、雨雪、冻胀是我国南北方各地严重的、常见的破坏因素。这些破坏因素产生破坏作用的主要原因 是,保温层与主体墙连结固定不牢而直接发生,或保护层开裂而间接发生,负风压掀落或冻胀剥落为主要现象。 不难看出,作为外保温工程技术,必须从材料和工程上保证防火可靠性,而风压破坏、冻胀破坏、冲击破坏、风雪破坏必须从应用技术上给以保证。因此解决外保温工程开裂、防水,是解决负风压破坏和冻胀破坏,或水浸破坏最重要的技术途径和工程技术问题。 3、影响外保温工程表面美观重要方面: 外保温工程饰面主要有贴面砖、干挂石材、玻璃幕墙等永久性不可变饰面及各种涂料等可变饰面。前者中贴面砖饰面的可靠性与外保温技术保证程度密切相关。后者则完全决定于外保温技术完善程度和可靠性。 由于保温材料松软、强度低等物理性能和气候条件的决定,在其表面直接粘面砖极易发生保温结构层破坏和冻胀破坏造成面砖脱落发生。涂料饰面时,又由于保温材料和保护层材料物理性能的巨大差异及因气候变化、冷缩热胀应力的作用,饰面层发生裂纹已成常见现象。 对保温层可靠约束和解决面砖量力负荷不完全由保温层承担是解决外保温面砖饰面不脱落,保证表观质量的主要技术途径。解决好外保温保护层不开裂,是保证外保温涂料饰面表观质量的唯一技术途径。这些又都是靠外保温技术系统才能提供保证,仅靠材料是难以解决的。 4、综上所述,不难看出外保温工程质量的长期可靠性和表观质量长期稳定性不能仅靠所用材料保证。 二、外保温工程质量的技术保证途径 外保温工程同其他专业工程一样,同样都应该由设计、产品、施工、工程维护构成的系统工程,任何一个环节不合理或缺欠,都会造成外保温工程的质量缺欠。 1、外保温工程设计是外保温工程质量的基础 外保温工程设计对建筑物结构、外墙体材料和构造方式、不同地区气候特点、保温材料产品、技术方式、施工气候环境条件都是对外保温工程质量的必要考虑因素。其中最重要的一方面还要必须充分熟悉所选择外保温技术的完善程度。另一方面应尽量避免只选择一种保温产品,不推荐完善技术系统。这是因为国内目前外保温毕竟处在一个刚刚起步阶段,不仅技术差异大,而且渔目混珠现象十分普遍,且有愈演愈裂之势。 2、保温材料产品和外保温技术系统是外保温工程质量保证的核心内容 1)各种保温材料产品的差异 保温材料产品对外墙保温效果、工程长期可靠性和表观质量都产生重要的影响。 块状材料有拼缝,易发生较大的热桥效应,同时由于与主体墙连结方式不同易受负风压影响发生脱落破坏。 浆体保温材料可以有效避免板状材料以上缺陷,对工程质量有良好保证能力。 2)外保温技术系统是保温材料产品性能的重要保证 保温材料产品对外保温工程节能效果,工程长期可靠性、工程表观质量的影响程度,与其应用技术系统的完善程度而受显著影响。 各种保温材料与主体墙的连结方法,保温层、保护层材料的选择及其相应施工的方法,各节点构造、不同建筑物的现场二次设计,其他配套产品性能的相容性、耐久性、完整的施工技术、质量控制方法、验收项目及方法等都是外保温技术系统重要内容。同时,只有在材料选择、性能标准、施工方法、质量控制、验收方法都得到良好的系统应用,才能对外保温工程质量给以根本保证。 3)从技术完整性、适用性和可靠性角度,外保温技术系统又必须由同一供应单位配套、系统供应才能使外保温技术具有完善性和保证性。 不可忽略的事实是,如果不采用完善的技术系统或采取在不同单位采购保温材料和配套产品,在施工现场由施工单位进行“现场技术组合”,往往极易发生外保温工程质量事故。尽管选择的保温材料保温性能十分卓越,也会因外保温工程质量破坏,而使保温效果无法达到。同时带来其他损失。 3、外保温技术系统在应用中的施工是外保温工程质量的重要保证过程 1)外保温工程施工因外保温技术来源不同而产生不同效果 由施工单位“现场技术组合”方式施工时,保温材料选择,配套产品选择,对保温技术施工熟悉程度都易发生问题,都会对工程质量产生严重的影响。因而潜在质量隐患大。 由技术系统供应单位提供完整的应用技术和全部配套产品,同时提供完整施工技术文件和现场技术服务人员,则工程质量保证程度高,不易发生工程质量事故隐患。 2)外保温工程施工因质量控制方式不同而产生不同效果 施工中严格按施工技术方案对每一个环节和层次认真施工,逐项按顺序及时检查,验收后再进行下道工序施工,最终工程效果易得到保证。即坚持严格的施工过程控制和管理是应该必须坚持的施工方式。 施工中不重视过程控制和管理,而采取施工完成后对工程一次性验收方式,极易发生工程质量隐患。即只进行最终验收,不进行施工过程控制的施工方式是必须严加限制的。 4、外保温工程的管理和维护是外保温工程质量的长期性工作 1)工程施工顺序不合理,即先进行外保温施工,后进行其他安装等极易破坏外保温工程。 2)施工后不注意维护,易使外保温工程局部性破坏扩大为大面积或整体破坏。 3)不同功能的建筑物的外保温部位,应有不同的保护性措施或维护措施。 三、外保温成套技术或技术系统是外保温工程质量的根本保证 1、外保温市场目前状态 外保温作为我国建筑市场的一个新的专业技术,正在经历着从无到有,从小范围到全国各地蓬勃发展的进程。自2002年以来,一个必须引起业界关注的现象正在各地漫延开来,那就是仿冒产品,以次充好,散乱技术等等冲击成套技术或技术系统,引起各地陆续发生了外保温层大面积脱落,粘贴面砖局部脱落,外保温表面大量发生裂纹、开裂等工程严重质量问题。今年以来又大量产生的耐低温性能极差的低档粘接胶,用类似107胶等不能做保护层的材料大量应用于外保温工程,只生产一种胶或只生产一种保温材料而根本不懂或不具备外保温技术能力的企业,以低价杀入外保温市场等行为在各地大有风起云涌之势。这些都将给刚刚兴起的外保温技术和市场带来严重伤害和隐患。将其有可能挫伤业界对未来外保温的技术信心也未必是过头之说。因为各地建筑市场层层承包的方式,迫使施工单位用心寻找低档低价保温材料,而不采用系统技术一旦形成市场倾向时,则必然带来批量性的外保温工程质量事故,从而使业界对刚刚发展起来的外保温技术带来难以解开的疑惑,反过来大大阻碍外保温事业正常发展。 而与以上所述现象相对照的则是那些对外保温十分重视而经认真选择完善的技术系统的大型小区、高层建筑等工程的外保温工程质量,大都十分稳定而令人满意。这些工程质量之所以会如此,其重要原因是这些工程都采用完善的外保温技术系统,由一个供应商供应外保温技术所需的各种产品及技术服务,而不是在市场上分头采购低档低价产品,自己随意施工。这在各地都十分鲜明地摆在人们面前。 2、国外外保温市场已形成了推广、应用成套技术或技术系统的良好市场状态。 经过三、四十年的发展,欧美、日本等建筑节能工作开展扎实的国家,基本上杜绝了外保温产品单独销售的现象,而被广泛采用的是材料配套供应,技术服务规范的外保温技术系统(例如专威特、欧文斯等等),且已形成外保温施工专业化、技术规范标准化等十分规范的市场状态。也正因为如此,例如粘接E P S技术系统在欧美等国家应用几十年不发生问题。目前,包括保温工程使用专业紧固件等均已标准化、专业化,而不采用那些代用品。有些外保温专业企业,已形成可供选择的多种外保温技术系统组成的外保温成套技术。从而从根本上保障外保温工程质量,已成为不争的事实。 3、国内也正在形成广泛推广外保温技术系统和成套技术的大趋势 1)建设部自2002年以来,已在多种专业会议和相关文件中,大力倡导尽量减少产品推广,加大外保温技术系统推广力度。不断强调推广技术系统符合建筑市场需要,为工程质量提供根本保证的必要性和必然性。2002年建设部列入建设科技成果推广项目的104个项目中,技术系统已明显占了重要比例。 2)业界专家(涂逢祥、顾同曾)、权威、教授也连续不断地利用各种专业会议、行业杂志、技术研讨会等各种可以利用的方式,宣传国外建筑节能状态,从理论上,现实上阐述推广技术系统的必要性、重要性。 3)北京已成为国内建筑节能的样本城市。近两年来,北京市建委大力倡导广泛应用有网浇注苯板、聚苯颗粒浆体保温技术等技术系统,在年近1亿平方米的建筑中取得十分喜人的优异效果。北京市建委多次明确要求,外保温技术系统必须由供应商配套提供各种材料并及时提供相关技术服务,并在北京市重点扶持具备提供技术系统能力的企业,使保温市场规范化有了显著成效。 4)建设部组织中国建设标准化设计研究所等单位,编审的外墙外保温构造图集已在全国发行,其中明确了六种外保温技术系统的配套产品标准、节点构造等应用技术要求,同时也大力倡导由供应商系统完成。 5)北京、山东、天津等省市已陆续发布文件、规范本地区外保温市场向推广外保温技术系统方面转化,并规定某些保温产品限时退出。据悉大多数省市相关部门也正陆续向此方向引导市场发展。 4、外保温技术系统或成套技术应具有基本概念 简单地说,外保温技术系统不外乎是保温材料,构成外保温构造的配套材料,完成外保温构造的施工技术,针对具体工程项目的现场二次设计技术方案,工程的验收标准等等。但对于技术系统的完善而完整的理解则应更准确,更清晰。 1)保温材料的性能应同时满足两项主要技术指标要求:即保证达到节能设计指标的热工性能要求和保证达到工程质量设计标准的长期可靠性要求。因此对保温产品性能指标应该是一个完整合理的指标体系,而不单单是突出一项指标。因为外墙外保温是一项工程构造,热工性能和工程长期可靠性同等重要,其中任何一项指标达不到标准都是不能应用的产品。 2)外保温既然是一项建筑构造,就必须有辅助配套材料产品与保温材料共同构成这个构造。那么配套产品性能则必须具有达到外保温构造的综合性能指标体系。也就是说完整的外保温技术系统,绝不是仅有哪一种性能比较突 1、、 保温材料的产品也比较多,有离心玻璃棉,矿棉、岩棉、硬质聚氨脂、橡塑管壳,也可以采用海泡石等 2、离心玻璃棉,矿棉、岩棉保温性能没有硬质聚氨脂、橡塑管壳好,但是它耐高,可以用于高于135度以上的高温热水或蒸汽管道上,硬质聚氨脂、橡塑管壳保温性能较好,但不能用于蒸汽管高温管道 3、橡塑管壳可以直接保温,而无需外加保护层,做防结露时是需加的。 4、离心玻璃棉,矿棉、岩棉等有成品,有棉毡的,也有管壳的,而硬质聚氨脂却要发泡,不过可以做成各种型状的。 5、离心玻璃棉,矿棉、岩棉价格方面也比较便宜,橡塑的较贵一点。 1、 保温材料 (1).衡量保温材料的技术参数有那些。 答:1.对于矩形管道、设备,以及外径大于400mm的圆形管道,可按平面保温考虑,按下式计算其最小保温层厚度:(d+2δ)l n[(d+2δ)/d]=(2λ/αw g)/[(t l-t n g)/(t w g-t l)] δ--最小保温层厚度(m) t w g--保温层外的空气温度(℃) t l--保温层外的空气露点温度(℃) t n g--管内介质温度(℃) λ--保温材料的导热系数[W/(m.℃)] αw g--保温层外表面换热系数[W/(m2.℃)],一般为5.8-11.6,室内管道可取8.1。 除保温材料的导热系数外,还有容重、保温后不易变形并有一定的抗压强度、吸湿性小、存水性弱、非燃或难燃材料。(摘自《空气调节设计手册》) 一般常用的材料有: 预制瓦块:有泡沫混凝土、珍珠岩、蛭石、石棉瓦块等。 管壳制品:有岩棉、矿渣棉、玻璃棉、硬聚氨脂泡沫塑料、聚苯乙烯泡沫塑料管壳等。 卷材:有聚苯乙烯泡沫塑料、岩棉等。 其它材料:有铅丝网、石棉灰,或用以上预制板块砌筑或粘接等。 保护壳材料有麻刀、白灰或石棉、水泥、麻刀;玻璃丝布、塑料布、浸沥青油的麻袋布、油毡、工业棉布、铝箔纸、铁皮等。{摘自[管道及设备保温工艺标准(116—1998)]} 人们对保温材料的性能要求大致有: 1、不燃。退一步要求难燃、阻燃、遇火时无烟等等,起码的要求是遇热不变形。 2、导热系数小。这是保温的基本应有之意。 3、抗蒸汽渗透性好。这对保冷管道尤其重要,保热管道(因自身有烘干效应)无此要求。 4、具有一定抗压、抗弯强度,以及材料自身的刚度。 5、便于施工、物美价廉、等等其它方面要求。 俗话说“金无足赤,人无完人”,目前似乎还没有非常理想的适用于暖通空调及制冷系统的保温材料。比如常用的: 1、橡塑材料。其导热系数小、抗蒸汽渗透性好,便于施工。但还不是不燃材料,如作为高温热水管保温可能会有变形,价格也稍贵。 2、离心玻璃棉。属于不燃材料,导热系数小。但抗蒸汽渗透性差,如作为冷冻水管道保温,要特别处理好外围的防潮隔汽层,既要密闭又要具有一定强度(传统的铝箔容易被划破损坏)。 其它不一一列举,基本规律是:凡不燃材料几乎都不抗蒸汽渗透;而抗蒸汽渗透材料几乎都可燃甚至会产生窒息烟气。

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