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绝热材料

/thermal insulating material/
条目作者屠立玫刘加平
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屠立玫

刘加平

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最后更新 2024-12-04
浏览 184
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对热流传递有较强阻滞作用的材料。又称热绝缘材料。主要用于房屋建筑的墙体、屋面或工业管道、窑炉和航空航天等工程的保温和隔热。

英文名称
thermal insulating material
又称
热绝缘材料
所属学科
土木工程

按绝热原理,绝热材料分为多孔材料、反射材料、真空材料等。①多孔材料,靠热导率小的气体充满在孔隙中绝热。一般以空气为热阻介质,主要是纤维聚集组织和多孔结构材料。纤维直径越细,材料容重越小,则绝热性能越好。闭孔比开孔结构的导热性低;封闭小孔的数量越多,导热性越低;多孔材料固相本身导热系数越低,多孔结构材料导热系数越低。气凝胶作为一种结构可控的纳米多孔材料,绝热性能优异,其次为泡沫塑料、矿物纤维、膨胀珍珠岩和多孔混凝土、泡沫玻璃等。②反射材料,如铝箔能靠热反射大大减少辐射传热,几层铝箔或与纸组成夹有薄空气层的复合结构,还可以增大热阻值。③真空材料,利用材料内部真空或者接近真空阻隔对流来隔热,如真空绝热板。

按组织结构,绝热材料分为纤维状聚集组织(无机或有机纤维及制品),松散的粒状、片状或粉末状组织(如轻骨料、浮石、硅藻土),多孔结构(气凝胶、多孔混凝土、泡沫塑料等)和致密结构(铝箔等)。

绝热材料的成分不尽相同,包括有机材料和无机材料两大类。①有机绝热材料,如低温保冷工程用的材料,具有表观密度小、导热系数低、不耐高温、吸湿时易腐烂等特点,这种材料包括软木、聚苯乙烯泡沫塑料、聚氨基甲酸酯、牛毛毡和羊毛毡等。②无机绝热材料,如热力设备及管道保温用的材料具有不燃烧、耐高温、耐腐蚀等特点,主要有石棉、硅藻土、珍珠岩、气凝胶毡、玻璃纤维、泡沫混凝土和硅酸钙等。

墙砖之间使用的绝缘材料墙砖之间使用的绝缘材料

热导率是表征绝热性能的主要指标,通常把常温下小于0.233瓦/(米·开)的材料称为绝热材料。热导率主要与材料的密度、孔隙率和气孔结构等有关。密度越小,绝热性能也越好,绝热材料的密度一般小于600千克/米3。但纤维质材料和泡沫塑料却只在某一密度下热导率值最小。材料受潮吸水或温度升高,会增大热导率。绝热性能还与材料的热扩散系数、比热、蓄热系数、蒸气和空气渗透系数有关。此外,还应考虑材料的吸水率、燃烧性能、强度等指标。绝热材料在建筑中常见的应用类型及设计选用应符合国家标准《建筑绝热材料性能选定指南》(GB/T 17369)的规定。

绝热材料常以松散材、卷材、板材和预制块等形式用于建筑物屋面、外墙和地面等的保温及隔热。也可直接现场浇筑(如泡沫混凝土),屋面保温层现浇及围护结构填充作为芯材,也可铺垫成地面保温层。纤维或粒状材料既能填充于墙内,也能喷涂于墙面等处,兼有绝热、吸声、装饰和耐火等效果。

绝热节能材料在产业规模持续扩大、结构调整稳步推进的同时,还需提高技术装备水平,促进产品多功能化发展,到2020年,中国的绝热节能材料主要应用于建筑保温隔热,工业结构性应用比例较低。此外,绝热材料行业也要走绿色低碳、智能化发展的道路。

  • 谢文丁.绝热材料与绝热工程.北京:国防工业出版社,2006.
  • HESS L Y.Insulation guide for buildinɡs and industrial processes.New Jersey:Noyes Date Corp,1979.

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