第9章其他工程材料ppt课件.ppt

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1、章其他工程材料9.1绝热材料9.1.1传热原理与绝热材料的作用原理传热是指热量从高温区(介质)向低温区(介质)的自发流动，是一种由于温差而引起的能量转移。传热的方式有三种：传导、对流和辐射。“传导”是依靠物体内各部分直接接触的物质近质点作热运动而引起的热能传递过程；“对流”是指较热的液体或气体，因遇热膨胀而密度减小从而上升，冷的液体或气体就会补充过来，形成分子的循环流动，这样热量就从高温的地方通过分子的相对位移，转向低温的地方；“热辐射”是依靠物体表面对外发射电磁波而传递热量的现象，高温物体辐射给低温物体的能量大于低温物体的能量，其结果为热从高温物体传递给低温物体。9.1绝热材料9.

2、1.1传热原理与绝热材料的作用原理在实际传热过程中，往往同时存在两种或三种传热方式。要实现绝热必须使建筑材料满足表观密度小、对流弱、热辐射低的要求。衡量材料导热能力的主要指标是热导率λ。λ的物理意义是在稳定传热条件下，当材料层厚度内的温差为1℃时，在1h内通过1m2表面积的热量。9.1绝热材料9.1.2影响材料热导率大小的主要因素①材料的化学成分及分子结构②材料的表观密度和孔隙特征③材料所处环境的温、湿度④热流方向的影响9.1绝热材料9.1.3常用的绝热材料按其化学组成可分为无机、有机、复合三大类型。无机绝热材料是用无机矿物质原材料制成的材料，常呈纤维状、松散粒状或多孔状，可制成板、

3、片、卷材或有套管型制品。有机绝热材料是用有机原材料（各种树脂、软木、木丝、刨花等）制成。9.1绝热材料9.1.3常用的绝热材料（1）无机保温隔热材料①石棉及其制品—具有极高的抗拉强度，并具有耐高温、耐腐蚀、绝热、绝缘等优良特性。②矿棉及其制品—岩棉和矿渣棉统称为矿棉。矿棉用于建筑保温上，大体可包括墙体保温、屋面保温和地面保温等几个方面。9.1绝热材料（1）无机保温隔热材料③玻璃棉及其制品—以石灰石、萤石等天然矿物、岩石为主要原料，在玻璃窑炉中熔化后，经喷制而成的。④膨胀珍珠岩及其制品—珍珠岩是一种酸性火山玻璃质岩石，内部含有3%～6%的结合水。⑤膨胀蛭石及其制品—膨胀蛭石是由天然矿物

4、蛭石经烘干、破碎、焙烧(800～1000℃)，在短时间内体积急剧膨胀（6～20倍）而成的一种金黄色或灰白色的颗粒状材料。⑥泡沫玻璃—泡沫玻璃是以天然玻璃或人工玻璃碎料和发泡剂配置而成的混合物经高温煅烧而得到的一种内部多孔的块状绝热材料。9.1绝热材料9.1.3常用的绝热材料绝热材料（2）有机保温隔热材料①泡沫塑料—高分子化合物或聚合物的一种，以各种树脂为基料，加入各种辅助料经加热发泡制得的轻质、保温、隔热、吸声、防震材料。②碳化软木板—以一种软木橡树的外皮为原料，经适当破碎后再在模型中成形，在300℃左右热处理而成。③植物纤维复合板—以植物纤维为重要材料加入胶结料和填料而制成。如木丝

5、板是以木材下脚料制成的木丝加入硅酸钠溶液及普通硅酸盐水泥混合，经成形、冷压、养护、干燥而制成。甘蔗板是以甘蔗渣为原料，经过蒸制、加压、干燥等工序制成的一种轻质、吸声、保温材料。9.1绝热材料9.1.3常用的绝热材料（3）反射型保温隔热材料目前在建筑工程中普遍采用多孔保温材料和在维护结构中设置普通空气层的方法来解决保温隔热。但如围护结构较薄，仅利用上述方法来解决保温隔热问题就较困难。反射型保温绝热材料为解决上述问题提供了一条新途径。如铝箔波形纸保温高热板等。9.2吸声材料9.2.1吸声原理及吸声材料的作用原理（1）声音的来源声音来源于振动。我们每时每刻听到的声音都是由振动产生的。振动的

6、形式多种多样，在现实生活中，大多数声源的振动都属于简谐振动。（2）吸声系数当声波入射到某材料时，声能的一部分被反射，一部分被穿透，还有一部分由于材料的振动或声音在其内部传播时介质的摩擦或热传导而被损耗，通常称为材料的吸收。通常把材料吸收的能量与全部声能的比值称为材料的吸声系数，用α表示。9.2吸声材料9.2.1吸声原理及吸声材料的作用原理式中Ei——入射声能；Eα——被材料或结构吸收的声能；Er——被材料或结构反射的声能；r——反射系数。当入射声能被完全反射时，α=0，表示无吸声作用；当入射声波完全没有被反射时，α=1，表示完全被吸收。一般材料或结构的吸声系数α=0～1，α值越大，表

7、示吸声能越好，它是目前表征吸声性能最常用的参数。（9-1）9.2吸声材料9.2.1吸声原理及吸声材料的作用原理工程上通常认为对125Hz、250Hz、500Hz、1000Hz、2000Hz、4000Hz等6个频率的平均吸声系数大于0.2的材料称之为吸声材料。9.2.2影响多孔性材料吸声性能的因素影响多孔性材料吸声性能的因素有：①材料内部孔隙率及孔隙特征。②材料的厚度。③材料背后的空气层。④温度和湿度的影响。9.2吸声材料9.2.3吸声材料的分类表9-1吸声