12绝热材料和吸声隔声材料土木工程材料(建筑材料).pptx

第12章 绝热材料与吸声材料; 绝热材料是指用于建筑围护结构或热工设备、阻抗热流传递的材料或材料复合体。既包括保温、隔热材料，又包括保冷材料。 — 使用绝热材料的意义 ? 满足建筑空间或热工设备的冷、热环境。 ? 节约能源。通过使用绝热围护材料，可在现有基础上节能50%-80%。日本的节能实践证明，使用1吨节能材料可节约标准煤3吨/年，其节能效益是材料生产成本的10倍。 — 用途 ? 民用建筑、温室或冷库、工业窑炉、锅炉、热工容器和管道等。;? 传热的基本方式 ? 传热是指热量从高温区向低温区的自发流动，是一种由于温差而引起的能量转移现象。热量传递的方式： ? 导热 ? 对流 ? 热辐射 ;*;*;*;两个物理量——λ、C ? 导热系数λ（W/m· k ）— 厚度为1m的材料，当温度每改变1K时，在1h时间内通过1m2面积的传热量。 ;? 材料的比热容—质量为1g的材料，当温度升高或降低1K时所吸收或放出的热量。 C—材料的比热容，J/(g·K)； Q—材料吸收或放出的热量，J； m—材料的质量，g； T2-T1 —材料受热或冷却前后温差，K ; ? 定义——控制室内热量外流的材料叫做保温材料 防止热量进入室内的材料叫做隔热材料 保温、隔热材料统称为绝热材料。 （λ＜0.175W/m·K）。 ? 绝热材料的选用 ——导热系数λ＜0.175W/m·K，表观密度＜ 600kg/m3， 抗压强度＞0.3MPa;? 绝热材料的基本类型 ? 多孔型 ? 绝热机理——材料孔隙中空气的导热系数大大小于固体的导热系数，同时孔隙的存在使热量在固相中的传递路线增加，从而传热阻力增加，传热速度大为减缓。;*;*;? 反射型 Io—外来热辐射能量；IB—反射的能量； IA—吸收的能量;? 绝热材料的性能 1.导热系数及其影响因素 ?材料的物质构成——化学组成和分子结构比较简单的物质比结构复杂的物质的导热系数要大。 λ有机高分子＜ λ无机材料； λ非金属＜ λ金属 ?孔隙率——可将孔隙或空隙中的气体视为无对流的静止空气。①孔隙率↑≡表观密度↓≡λ↓ ②在表观密度相同的情况下，孔隙尺寸↓ ≡λ↓ ③孔隙体积大到一定程度后，由于空气对流的出现，λ↑;?温度——由于辐射热的影响，多孔材料的导热系数一般随温度的升高而增大。 ?湿度——λ水＞λ静止空气→湿度↑≡λ↑ λ气态＜ λ液态＜ λ固体 ?热流方向——对于各向异性的材料，不同方向上的导热系数各不相同，有时差异很大。 ;2. 温度稳定性 ——指材料在受热作用下保持原有性能不变的能力，通常用其不致丧失绝热性能的极限温度来表示。 3. 吸湿性 ——指绝热材料从潮湿环境中吸收水分的能力。 4. 强度 ——通常采用抗压和抗折强度来表示，一般不宜将绝热材料用于承受外界载荷部位。;? 绝热材料的成分类型;绝热材料的成分类型 —续;? 绝热材料的结构类型;? 绝热材料的工艺类型;——散粒状绝热材料主要利用颗粒内部的孔隙与颗粒之间的空隙阻止热流的传递。 ? 膨胀珍珠岩及其绝热制品 ? 物理性能——白色，微孔结构，散粒状构造；微孔尺寸:1-10μm级；颗粒尺寸:0.15-2.5mm；常温导热系数:0.042-0.076W/(m·K);安全使用温度：-200～1000℃。;? 基本绝热原理——珍珠岩属于玻璃质材料，在其软化温度范围内，表现出很高的粘滞性，既能发生显著的变形而不破裂，又可阻止气体外逸。此时其内的化学结合水发生蒸发，在珍珠岩流体中产生大量的气泡，粘滞的软化体随气泡的不断生成与长大发生显著的体积膨胀。在气孔长大到一定程度但尚无合并之时迅速冷却，气泡将保留于膨胀的珍珠岩颗粒内部，形成微孔构造。;? 原材料及技术要求 —— 珍珠岩是酸性含水火山玻璃质岩石的总称，主要包括珍珠岩、黑耀岩、 松脂岩三种岩石，由火山喷发急速冷却而成。 —— 珍珠岩的质量等级:在工业上除要求SiO2应占70%左右，H2O占4% ~ 6% ，Fe2O3+FeO＜ 2.0% 外，主要通过其物理性质—膨胀倍数划分质量等级。;?实验室简易焙烧膨胀倍数K0与工业焙烧膨胀倍数Ks对比;化学成分;*;? 膨胀珍珠岩制品的生产工艺;*;— 水玻璃基：水玻璃:膨胀珍珠岩:赤泥（质量比）=43.6:54.6 :1.8，成型压力0.4-0.5 MPa，成型后的坯体在50-110℃的条件下烘干，然后送入550-650 ℃的窑炉进行焙烧。 — 磷酸盐基：以膨胀珍珠岩作骨料，以铝酸铝和少量的硫酸铝、纸