新型隔热材料有哪些新型建筑保温材料

2024-11-15 07:168059 孙国兴

1、气凝胶保温隔热材料气凝胶超级绝热材料具有纳米级别的气孔和骨架颗粒，其隔热性能十分优越，其导热系数一般不超过0.1W/(m·K)，引起了耐火工作者的广泛研究。气凝胶是一种分散介质为气体的凝胶材料，因其半透明的色彩和超轻质量，也被称为“固态

1、气凝胶保温隔热材料

气凝胶超级绝热材料具有纳米级别的气孔和骨架颗粒，其隔热性能十分优越，其导热系数一般不超过0.1W/(m·K)，引起了耐火工作者的广泛研究。气凝胶是一种分散介质为气体的凝胶材料，因其半透明的色彩和超轻质量，也被称为“固态烟”，由于气凝胶具有纳米级别的气孔，这种结构可显著降低材料中气体分子热传导和热对流，同时纳米级骨架颗粒可显著降低固态热传导，所以制备出的隔热材料的热导率通常比空气还要低，同时还具有比较小的密度和弹性模量，是一种较为理想的轻质隔热材料。迄今为止，已研制出的气凝胶有很多种，有单相气凝胶、多相气凝胶、有机气凝胶和碳气凝胶。美国Cabot公司运用超临界干燥法，通过保留SiO2颗粒在其凝胶状态下的排列结构，成功的制备出纳米级别的SiO2气凝胶。制备出的SiO2气凝胶具有海绵状多孔网络结构，其孔洞和骨架颗粒的尺寸大多100nm以下，热导率仅为0.05W/(m·K)，隔热效果极佳。

2、真空隔热材料

真空隔热材料最早于1893年由英国学者杜瓦提出的，当时主要用来作为储存液态空气容器的隔热材料，之后真空隔热技术在航空航天，特种合金的冶炼，电子产业等科技领域都获得了快速的发展。真空隔热材料又叫高温多层隔热材料，主要由发射率低的金属箔和低导热系数的夹层材料组合而成。由于在真空条件下，可以有效阻止热量的传递，因此这种材料的导热系数比普通隔热材料要低很多。温树林等研制成功了一种用于高温真空高效隔热材料，该材料由铝箔或镍箔与石英纤维席复合而成。随着人们对真空隔热材料的进一步研究，制备封闭的真空气孔结构材料成为广大工作者重要研究方向之一。

3、碳质保温隔热材料

新型碳质隔热材料具有导热系数小、热容量低、体积密度小、线膨胀系数小、耐高温、抗热震稳定性好、耐化学腐蚀性强、高纯无污染等优异的性能，广泛应用于真空电阻炉、感应炉、烧结炉、热处理炉等高温场所。其良好的隔热效果，可以节约30~70%的能源。2010年，日本碳素公司开发出高隔热性能的碳纤维隔热材料，不仅隔热效果良好，并且强度高、尺寸精确。碳质隔热材料性能优异，适用于各种陶瓷烧结、金属热处理、稀土类磁性材料的制造、太阳能电池硅铸造炉等生产设备中。

4、复合保温隔热材料

复合型保温隔热材料兼具各单一材料的优异性能，因而被广泛应用于各领域。复合型保温隔热材料在充分认识材料各自的特色后，按照需求进行有机的结合，其目的是充分利用各个材料的优点，使成为整体的产品各方面性能最佳。复合保温隔热材料分为无机与无机复合型(也称为复合硅酸盐型)和泡沫塑料与硅酸盐复合型两大类。无机与无机复合型保温材料主要种类有硅酸镁、硅镁铝、稀土复合保温材料等，其隔热性能及强度明显优于单一的铝、镁、硅质隔热材料。海泡石保温材料作为无机与无机复合型隔热材料中的佼佼者，具有优良的保温隔热性能和应用效果，已经引起人们的高度重视。泡沫塑料与硅酸盐复合型隔热材料不仅具有很好的保温隔热性能，而且价格便宜，生产工艺简单，广泛用于化工生产、房屋建筑、食品工业、能源输送等领域。龙志勤等以聚苯乙烯泡沫塑料与普通硅酸盐水泥、粉煤灰材料制备出泡沫塑料与硅酸盐复合型保温隔热板，不仅隔热效能优异，还兼具防水功能。