绝热材料的性能

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1、为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划绝热材料的性能　　材料设计报告　　材料中澳1401蔡云伟　　本次材料设计任务由老师在课堂给出，题目如下：　　设计一种绝热材料，密度小于1g/cm3，工作温度大于1600摄氏度，热导率小于/(mk).在进行了小组讨论和学术方向的查询之后，我们的小组得出了往陶瓷绝热材料方向进行设计的结论，我将以分点的形式展开我的设计报告。　　一、绝热材料的相关介绍　　在设计材料之前，我首先了解了这类材料的基本信息。绝热材料是指能阻滞热流

2、传递的材料，又称热绝缘材料。传统绝热材料，如玻璃纤维、石棉、岩棉、硅酸盐等，新型绝热材料，如气凝胶毡、真空板等。它们用于建筑围护或者热工设备、阻抗热流传递的材料或者材料复合体，既包括保温材料，也包括保冷材料。绝热材料一方面满足了建筑空间或热工设备的热环境，另一方面也节约了能源。国家将绝热材料看作是继煤炭、石油、天然气、核能之后的“第五大能“。绝热材料种类繁多，一般可按材质、使用温度、形态和结构来分类。按材质可分为有机绝热材料、无机绝热材料和金属绝热材料三类。　　二、材料的设计思路目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感

3、受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　首先我们要求是，热导率不到，密度不超过水的材料，因此导热率和密度都不符合要求的金属材料。最好的选择即是非金属材料。我们参考了碳纤维、气凝胶、金属粉末涂层的不同材料，然而在研究过程中我们发现碳碳非金属材料在导热率上有缺陷，最近火热的气凝胶材料也在工作温度条件上达不到要求，气凝胶最高抵抗1400摄氏度，但我们所设计的材料工作温度就在1600

4、度，因此气凝胶材料不符合要求。而且气凝胶材料的缺陷在于不好控制其微观材料结构，所以我们最终还是放弃了气凝胶材料。　　之后我们把视野放到了无机非金属材料陶瓷上，陶瓷纤维材料在理论上完美符合我们的要求。其低密度，高耐热性，低热导率，且抗磨耐用的特点无疑是我们的首选。因为陶瓷是有悠久历史的固体材料，所以我们在设计中可以借鉴前人的工艺成果，并且将我们所需的特性进一步加强。陶瓷的低密度是因为多气孔，那么我们在设计材料时需要加入隔热的真空层来减轻质量，进一步加强优势，并且节省材料。并且寻找陶瓷脆性易损的原因，设计时考虑应力危险区，合理调整

5、陶瓷的晶向结构，并增加其使用寿命。　　三、陶瓷材料的简介目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　陶瓷纤维是一种纤维状轻质耐火材料，它的直径一般为2～5μm，长度多为30～250mm，纤维表面呈光滑圆柱形。由于其重量轻、耐高温、热稳定性好、导热率低、比热小及耐机械震动等优点，广泛应用于机械、冶金、化工、石油、陶瓷、玻璃、电子等行业

6、。根据使用功能，陶瓷纤维可以分为高温陶瓷纤维和功能陶瓷纤维，用作绝热材料，过滤材料，高温超导材料等，此外陶瓷纤维还被用于生产耐高温陶瓷纤维纸和箱板纸。[1]　　陶瓷纤维最早出现在美国，1941年美国巴布维尔考克斯公司以天然高岭土为原料使用电弧熔融喷吹的方法制得陶瓷纤维[2]。20世纪40年代后期，美国两家公司生产的硅酸铝系列陶瓷纤维首次应用于航天领域。20世纪60年代，美国研制出多种应用工业窑炉壁衬的陶瓷纤维。目前，国外企业在原有1000型、1260型、1400型、1600型[3]及混配纤维的基础上，在陶瓷纤维熔体内加入ZrO

7、2、Cr2O3，提高了陶瓷纤维的使用温度[4]　　陶瓷纤维绝热性能良好的原因：　　陶瓷纤维之所以具有良好的隔热作用是由它的结构决定的。陶瓷纤维的内部组织结构是固态纤维与空气组成的混合结构，其显微结构特点是固相和气相都是以连续相的形式存在。在这种结构中，固态物质以纤维状形式存在，并构成连续相骨架，气相则连续存在于纤维材料的骨架间隙之中，气孔中的空气具有良好的隔热作用[5-6]　　陶瓷纤维的特征：目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。为了适应公

8、司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　陶瓷纤维是以氧化铝和二氧化硅为主要成分的人造矿物纤维。导热系数非常低，因此向炉外放散热量小，节能效果好[图1]，因低密度、低热惯性，在加热炉温度变更时，温度控制容易[图1