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1、1、常用建筑保温隔热材料的分类及发展建筑保温隔热材料种类繁多,根据保温隔热材料在围护结构的使用部位不同,可分为内、外保温隔热材料;根据保温隔热材料的形态可分为板块状和浆体状保温隔热材料;根据保温隔热材料的材质可分为有机和无机保温隔热材料等。其中,矿物棉（看图1-1）、膨胀珍珠岩、泡沫塑料等较为常用的建筑隔热保温材料。图1-11840年英国首先把溶化的矿渣喷吹后形成纤维生产出矿渣棉,并用作建筑保温隔热,至今已有170余年的历史。国内的矿物棉研制和生产始于1958年,而1978年北京新材总厂从瑞典容格
2、公司引进年产1.63万吨岩棉生产线,揭开了国内矿物棉工业生产的序幕。90年代由于建筑节能和墙改工作的推进,矿物棉应用越来越普及。矿物棉是一种优良的保温隔热材料,按照所用原料的不同,分为岩棉和矿渣棉两种。矿物棉及其制品在建筑和其他工业上的应用,以其优良的保温隔热和显著的经济效益引起人们关注。除矿物棉类材料的保温隔热性能外,岩棉类材料还具有防火特性,矿物棉具有很好的吸声和隔振效果,因此矿物棉类材料广泛用于早期的工业和建筑保温隔热。但矿物棉类材料不同程度地含有沥青、胶或其它有机物,容易产生有害物质而污染
3、环境,而且矿物棉材料强度低,作为维护结构的保温隔热层时易塌陷,而且生产加工工艺复杂,逐渐被其它材料所替代。1.2膨胀珍珠岩保温隔热材料图1-2作为保温隔热材料的珍珠岩（见图1-2珍珠岩屋面隔热保温板），工业性生产始于1946年美国的亚利桑那,我国的膨胀珍珠岩则在60年代末由大连耐火材料厂开始生产。膨胀珍珠岩是一种天然酸性玻璃质火山熔岩非金属矿产,包括珍珠岩、松脂岩和黑曜岩,三者只是结晶水含量不同。由于在1000~1300度高温条件下其体积迅速膨胀4~30倍,故统称为膨胀珍珠岩。常温导热系数0.02
4、45~0.048W/(m·K),高温导热系数0.058~0.175W/(m·K),低温导热系数0.028~0.038W/(m·K),最高使用温度800度。用作高效保温、保冷填充材料。膨胀珍珠岩材料的容重小、导热系数低,耐火和隔音性能好,而且无毒,它是一种价廉的保温材料,主要用作建筑保温抹灰料、轻质砼骨料、墙体松散保温填料、制造纤维增强砼板、保温地板以及石膏珍珠岩砼整体屋面板、板材等。但膨胀珍珠岩具有很强的亲水性,由于水的导热系数远高于膨胀珍珠岩材料,吸水后会导致其保温隔热性能急剧下降;同时膨胀珍珠
5、岩为无机多孔物质,易破碎,在运输过程可能由于挤压或撞击而造成破碎,使其密度增加而导致保温性能下降。因此在保温隔热应用时需要对膨胀珍珠岩进行疏水和增强处理。1.3泡沫塑料保温隔热材料图1-3泡沫塑料（见图1-3:泡沫塑料保温隔热材料）作为一种重要的有机保温隔热材料,主要有聚苯乙烯和聚氨酯泡沫塑料两种。聚氨酯泡沫塑料和聚苯乙烯泡沫塑料均在本世纪30年代问世,我国聚氨酯泡沫塑料和聚苯乙烯泡沫塑料的生产则分别始于50年代末和60年代。其中聚苯乙烯泡沫塑料是目前使用最为普遍的一种保温隔热材料,具有保温隔热性
6、能好、质轻、吸声等特性,尤其适合寒冷地区的保温。当用聚苯乙烯泡沫板作为保温层、用聚合物砂浆作为面层时,应该使用玻璃纤维网络布或钢丝网作为外保温层的加强材料,但这样容易导致热桥产生且保温墙面容易产生裂缝,控制保温墙面产生裂缝,通常选用耐碱玻璃纤维网格布,且在保温层上先用弹性水泥砂浆抹3~5mm厚,然后将网格布用铁抹子及时压砂浆之中;又因为聚苯乙烯泡沫塑料用作外墙保温时需要用特殊粘结剂和耦合剂将板材粘结在外墙上,再经过若干道工序处理,施工十分复杂。而且有机材料与砖墙结合较为困难,施工中稍有疏忽就会造成
7、空鼓、脱落而带来事故隐患。另外泡沫塑料制品抗老化能力差,使用寿命在20年左右,废弃材料不能降解而造成白色污染。表1-1对矿物棉、膨胀珍珠岩、泡沫塑料等几种常用保温隔热材料的性能进行了对比。需要注意的是,由于水的导热系数远高于多孔的保温隔热材料,保温隔热材料吸湿后导热系数会急剧升高而导致其保温隔热性能的下降。因此,吸湿性能对保温隔热效果影响很大,在保温隔热应用时应注意防潮或者预先对保温隔热材料进行疏水处理。保温隔热材料保温隔热性能防潮性防火性经济性矿物棉好吸湿性强,注意防潮好价格低廉膨胀珍珠岩较好吸
8、湿性较强,注意防潮好价格低廉泡沫塑料好吸湿率低,防潮性能好较差,易燃造价偏高表1-1:几种常用保温隔热材料的性能对比2、新型纳米气凝胶保温隔热材料的研究与发展随着纳米技术的飞速发展,气凝胶作为一种新型的轻质纳米多孔性固态材料越来越引起人们的重视。它被认为是目前质量最轻、隔热性能最好的固态材料,常温下热导率可低至0.013W/m·K,孔隙率可高达99%,比表面积高达1000m2/g,密度可低至0.003g/cm3,同时还具有良好的吸声和减震等性能,具有其他隔热材料不可比拟的优越性。对
