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。     

外墙保温材料导热系数的试验研究

针对常用的XPS聚苯乙烯泡沫塑料、EPS聚苯乙烯泡沫塑料,以及水泥基复合保温砂浆和建筑垃圾为骨料的硅酸盐保温节能材料,试验研究材料的保温性能,得出不同保温材料密度与导热系数的关系。研究结果表明,XPS聚苯乙烯泡沫塑料、EPS聚苯乙烯泡沫塑料保温材料的表观密度和导热系数之间没有表现出特定的关系。水泥基复合保温砂浆和建筑垃圾为骨料的硅酸盐保温节能材料的导热系数随着密度的增大线性增加,大孔径材料比小孔径材料导热系数要大。通过研究,可以对建筑垃圾为骨料的硅酸盐保温节能材料配方及工艺的进一步改良提供理论依据和指导。     

高孔洞率复合保温砌块设计及热工性能影响因素

提出了高孔洞率复合保温砌块孔型的设计方法,同时采用ABAQUS有限元软件进行数值模拟,分析了复合保温砌块的孔型排布、孔洞率和材料导热系数对其热工性能的影响.结果表明:复合保温砌块的热阻随孔洞率的提高而增加,随实体材料导热系数的降低而增加,随填充的保温材料导热系数的降低而增加;通过数值模拟计算,得到了复合保温砌块热阻与孔洞率、实体材料导热系数、保温材料导热系数的关系公式;在灰缝对墙体传热影响很小的情况下,当砌块孔洞率为60%时,240mm厚单一砌块墙体的传热系数能达到0.29W/(m2·K),满足砌块和墙体热工性能大幅提升的需求.     

纳米复合保温管道的散热损失分析

纳米复合保温材料具有导热系数低,保温厚度小、散热损失小、节能率高、防水性好、抗压抗拉性好;使用性能更长、热桥更少等优点。对纳米复合保温材料与传统保温材料保温层外表面温度及散热损失进行了理论计算,并采用室内模拟方法分析了纳米复合保温材料与传统保温材料保温层外表面温度及散热损失。在此基础上,采用纳米复合保温层替换原有保温层进行运行管网试验。理论及试验表明,纳米复合保温结构可以大幅减小保温层厚度,有效减少外套管尺寸,特别适于城区直埋热力管道的敷设。     

建筑保温材料导热系数环境影响因素的确定及方法研究

导热系数是建筑保温材料的基本物性参数,也是建筑热工与节能设计的重要指标。然而如何确定导热系数的环境影响因素及其影响程度,目前仍然缺乏相关研究。本研究明确了温度、湿度和受力因素是保温材料导热系数在建筑应用中发生变化的可能影响因素,给出了导热系数在温度、湿度和力学三种单因素影响作用下的试验验证设计方案,并针对具有代表性的三种保温材料:EPS(有机保温材料)、岩棉(松散纤维状材料)和泡沫玻璃(无机保温材料)进行了模拟试验研究以验证方案设计,为最终确定导热系数的环境影响因素、程度乃至热工规范修编中导热系数修正系数的确定奠定了方法基础。     

建筑保温材料导热系数检测及对围护结构保温性能的影响

保温材料在建筑领域应用越来越广泛,保温材料的保温性能由导热系数体现。针对建筑保温材料导热系数检测的影响因素展开了研究,并分析了保温材料导热系数对围护结构保温性能的影响。结果表明,导热系数检测受冷热板夹紧压力、样品的烘干与养护及平均试验温度的影响;保温材料的导热系数越小围护结构的保温性能越好。     

硫铝酸盐水泥基泡沫保温材料增韧性试验研究

建筑能耗在国家总耗能中的比例较大,泡沫塑料建筑作为外墙保温材料具有质轻、导热系数低等优点,但容易导致火灾等问题。基于国内外研究现状,对硫铝酸盐水泥基泡沫保温材料进行试验研究。利用硅藻土、聚乙烯醇(PVA)纤维、改性脲醛树脂对泡沫水泥进行增韧改性,从而获得热导率低、韧性好复合泡沫材料。为硫铝酸盐水泥基泡沫保温材料的实际应用提供理论依据。     

常见保温材料密度与导热系数关系的研究

针对常用的XPS聚苯乙烯泡沫塑料、EPS聚苯乙烯泡沫塑料和水泥基复合保温砂浆,收集大量的材料保温性能检测数据,并对其进行分析和总结,得出不同保温材料密度与导热系数的关系以及它们的密度和导热系数分布区域。研究结果表明,除水泥基复合保温砂浆外,保温材料的表观密度和导热系数之间没有表现出特定的关系。因此,在实际检测中,要对不同性质的保温材料做不同的判断与处理。     

基于分形理论的建筑保温材料导热系数估计模型构建

建筑保温材料微尺度空间结构所呈现的不规律性,导致其导热系数估计精度下降.为解决该问题,以纳米颗粒多孔介质为例,构建基于分形理论的建筑保温材料导热系数估计模型.根据纳米颗粒多孔介质的微尺度空间结构及相关参数获取分形直径以及分形维数.以材料分形特征为基础,计算纳米颗粒多孔介质孔隙率与热阻,构建导热系数估计模型,估计其有效导...     

岩土热导率测量和温度影响研究

利用QTM-D2常温导热系数测定仪测定了典型砂、黏土、岩石的导热特性,探讨了室内外试验、试样饱和程度对测量结果影响,通过试验结果和数值模拟研究了不同试样导热系数的尺寸差异,为现场岩土材料导热系数的测定提出了可行的解决方案。热线法测量时,试件尺寸影响范围不大,不同几何尺寸边界的测量结果很接近。根据国内外对导热系数的温度影响问题的研究实际,通过大量的实测数据和数值理论计算,总结了常温条件范围内各类岩土材料导热系数与温度之间的经验关系以及它们的温度变异影响系数β。各类岩土材料的β值普遍较小,大多在10-3的数量级上,导热系数与温度关系曲线近线性。该系数和这些经验公式的导出对中国北方地区岩土材料导热性能的理解及温度场模拟工作均具重要意义。     

建筑保温材料导热系数环境影响因素的确定及方法研究

对于建筑保温材料来说,导热系数是其基本的物性参数,它在建筑热工及节能设计中都是重要的参考指标。但就如何对导热系数环境影响因素进行确定以及如何确定影响程度问题,目前对这些方面仍然缺乏相关研究。本次研究对温度、湿度及受力因素在建筑保温材料导热系数环境中的影响给出对应研究,对给出试验验证方案,针对有一定代表性的保温材料进行了相应的模拟试验,确定了导热系数环境最终的影响因素及影响程度,为导热系数确定修正系数奠定了一定的方法基础。     

新型复合发泡轻质保温材料的研究

以火山灰、废纸、硅藻土等为主要原料,掺加适量的阻燃剂、粘结剂等,利用自主研制的天然复合发泡剂制备稳定、均匀的泡沫,将泡沫和浆料混合制各复合发泡轻质保温材料.采用正交试验研究了原料用量对保温材料抗压强度、导热系数以及干密度的影响,优选出原料配比.当m(火山灰)∶m(石膏)∶m(硅藻土)=60∶20∶10,水泥含量为火山灰、石膏、硅藻土总质量的10％,废纸粉含量为火山灰、石膏、硅藻土、水泥总质量的4％时,制各的新型复合发泡轻质保温材料的导热系数为0.054 W/(m·K),抗压强度为0.64MPa,干密度为485 kg/m3,各项性能指标均符合建材行业标准要求.     

潮湿矿物棉保温材料热阻的确定

本文提出了潮湿保温材料热阻的确定方法以及矿物棉湿材料导热系数的试验方法,并给出了工程应用示例。文中着重阐明了矿物棉保温材料中水分的极易迁移的特性。指出矿物棉材料吸湿性小,吸湿以及水分的迁移对导热系数影响不大。同时也指出,相变是一种重要的能量传递方式,在确定湿材料热阻时必须加以考虑。     

基于热延长线系数的自保温砌块孔型设计方法与试验研究

建立了基于热延长线系数的自保温砌块孔型设计方法,采用ANSYS有限元软件分析了自保温砌块的热延长线系数、封闭空腔尺寸、芯体材料厚度、基体材料和芯体材料导热系数对自保温砌块热工性能的影响。研究表明：自保温砌块的热阻随着封闭空腔尺寸比的增大先增加后减小,并与热延长线系数和芯体材料厚度呈正相关,与基体材料和芯体材料的导热系数呈负相关;自保温砌块的热阻与孔肋热延长线系数、材料导热系数存在清晰的关系公式,并借此建立了适用于本模型的自保温砌块热阻计算公式;经试验测试,复合自保温砌块的热工性能和力学性能均满足高性能墙体材料的要求,所得结果可为墙体自保温系统的推广提供支持。     

浅谈保温材料施工中的监理要点

近年来,郑州市建筑节能工作取得了长足进步,但由于节能材料不危及建筑结构安全,施工单位往往对其质量掉以轻心,甚至成为某些不法建筑商偷工减料的首选项目。因此,本文着重探讨在保温材料施工中的监理要点问题,以抛砖引玉。1　保温材料的分类及影响材料导热系数的几个因素保温材料按材料成分可分为有机保温材料、无机保温材料、金属类保温材料;按材料形状可分为保温膏浆材料、松散保温材料、板状保温材料、整体保温材料。导热系数是建筑材料的一个主要热物理指标,表征材料在稳定传热状况下的导热能力,与材料的成分、密度和分子结构有关。即便…     

如何评判保温材料质量的好坏

<正>保温材料是建筑保温体系的一个组成材料,因此,研究墙体保温、防火技术方案必须从系统的角度考虑所有组成部分的性能和适配性。专家指出,评判一种保温材料对房屋建筑项目的适配性,从技术的角度主要考虑以下5个方面。1)保温性能。材料导热系数越低,所需设计厚度越薄,对于导热系数大于0.045 W(m2?K)的保温产品,基本没有可能用于高节能要求的建筑上。2)尺寸稳定性。保温材料应具有良好的尺寸稳定     

外墙外保温薄抹灰系统中保温材料导热系数耐候性能分析研究

针对当前我国外墙外保温系统中应用最多的EPS、XPS和无机发泡水泥保温板三种保温材料构成的薄抹灰系统进行了耐候性试验,研究了三种保温材料构成的系统不同耐候阶段保温材料的导热系数,找出了三种保温材料在耐候性试验过程中导热系数的变化趋势及其主要影响因素。     

气凝胶岩棉复合保温材料的制备与性能研究

介绍了气凝胶岩棉复合保温材料的制备工艺,研究了气凝胶含量、岩棉板厚度和密度对复合保温材料导热系数的影响,确定了最佳生产工艺配方,并对复合保温材料的微观形貌与元素种类与含量进行了分析.结果表明,气凝胶含量为7％,岩棉板厚度为40 mm,密度为120 kg/m3时,复合材料的导热系数最低,为0.0202 W/(m·K).气...     

保温芯材对轻质复合夹心墙板当量导热系数影响的模拟研究

本研究以三种不同含钢量的轻质复合夹心墙板为研究对象,通过有限元数值模拟软件研究各类型轻质复合夹心墙板的热工性能,最终得到不同保温芯材的墙板当量导热系数变化趋势。结果表明,随着用钢量的增长,不同保温芯材的轻质复合夹心墙板当量导热系数差异较保温芯材自身的导热系数差异逐渐收窄,保温材料对轻质复合夹心墙板总体保温性能的影响程度随用钢量的增加而减小。     

温湿度对轻质烧结页岩多孔砖墙体材料导热系数的影响

采用控制变量法研究温湿度对轻质烧结页岩多孔砖及其墙体热工性能的影响。测试其在不同环境温度下的导热系数,拟合出各砌体材料的温度-导热系数曲线及相关表达式;测试在室温条件下(25℃)不同含水率的各砌体材料的导热系数,并将理论值与实测值相比较,拟合出相关曲线及表达式。