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隔热挤塑板
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隔热挤塑板

 详情说明

  隔热材料(thermal insulation material),能阻滞热流传递的材料,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。

  隔热材料分为多孔材料,热反射材料和真空材料三类。前者利用材料本身所含的孔隙隔热,因为空隙内的空气或惰性气体的导热系数很低,如泡沫材料、纤维材料等;热反射材料具有很高的反射系数,能将热量反射出去,如金、银、镍、铝箔或镀金属的聚酯、聚酰亚胺薄膜等。真空绝热材料是利用材料的内部真空达到阻隔对流来隔热。航空航天工业对所用隔热材料的重量和体积要求较为苛刻,往往还要求它兼有隔音、减振、防腐蚀等性能。各种飞行器对隔热材料的需要不尽相同。飞机座舱和驾驶舱内常用泡沫塑料、超细玻璃棉、高硅氧棉、真空隔热板来隔热。

  导弹头部用的隔热材料早期是酚醛泡沫塑料,随着耐温性好的聚氨酯泡沫塑料的应用,又将单一的隔热材料发展为夹层结构。导弹仪器舱的隔热方式是在舱体外蒙皮上涂一层数毫米厚的发泡涂料,在常温下作为防腐蚀涂层,当气动加热达到200°C以上时,便均匀发泡而起隔热作用。人造地球卫星是在高温、低温交变的环境中运动,须使用高反射性能的多层隔热材料,一般是由几十层镀铝薄膜、镀铝聚酯薄膜、镀铝聚酰亚胺薄膜组成。另外,表面隔热瓦的研制成功解决了航天飞机的隔热问题,同时也标志着隔热材料发展的更高水平。

  气凝胶毡是新型的隔热材料,其为纳米级孔径的多孔材料,多用于管道保温、设备保温等,该材料的导热系数常温为0.018W/(K·m),低温下可至0.009W/(K·m)。

  原理编辑 语音

  热传递在建筑物热量交换中表现为三种方式:传导热+对流热<25%,辐射热>75%。

  夏天瓦屋面温度升高后,大量辐射热进入室内导致温度持续上升,工作与生活环境极不舒服。

  Dike铝箔卷材的太阳辐射吸收系数(法向全辐射放射率)0.07,放射热量很少。被广泛应用于屋面与墙体的隔热保温。

  热能传播路线(不加隔热膜):太阳——红外线磁波——热能撞击瓦片使温度升高——瓦片成为热源放射出热能——热能撞击现浇屋面使温度升高——现浇屋面成为热源放射出热能——室内环境温度持续升高

  热能传播路线(加隔热膜):太阳——红外线磁波——热能撞击瓦片使温度升高——瓦片成为热源放射出热能——热能撞击铝箔使表面温度升高——铝箔放射率极低,放射少量热能——室内保持舒适的环境温度。

  影响因素编辑 语音

  材料类型

  隔热材料(绝热材料)类型不同,导热系数不同。隔热材料的物质构成不同,其物理热性能也就不同;隔热机理存有区别,其导热性能或导热系数也就各有差异。

  即使对于同一物质构成的隔热材料,内部结构不同,或生产的控制工艺不同,导热系数的差别有时也很大。对于孔隙率较低的固体隔热材料,结晶结构的导热系数最大,微晶体结构的次之,玻璃体结构的最小。但对于孔隙率高的隔热材料,由于气体(空气)对导热系数的影响起主要作用,固体部分无论是晶态结构还是玻璃态结构,对导热系数的影响都不大。

  工作温度

  温度对各类绝热材料导热系数均有直接影响,温度提高,材料导热系数上升。因为温度升高时,材料固体分子的热运动增强,同时材料孔隙中空气的导热和孔壁间的辐射作用也有所增加。但这种影响,在温度为0-50℃范围内并不显著,只有对处于高温或负温下的材料,才要考虑温度的影响。

  含湿比率

  绝大多数的保温绝热材料都具有多孔结构,容易吸湿。材料吸湿受潮后,其导热系数增大。当含湿率大于5%-10%时,导热系数的增大在多孔材料中表现得最为明显。

  这是由于当材料的孔隙中有了水分(包括水蒸气)后,孔隙中蒸汽的扩散和水分子的运动将起主要传热作用,而水的导热系数比空气的导热系数大20倍左右,故引起其有效导热系数的明显升高。如果孔隙中的水结成了冰,冰的导热系数更大,其结果使材料的导热系数更加增大。所以,非憎水型隔热材料在应用时必须注意防水避潮。

  孔隙特征

  在孔隙率相同的条件下,孔隙尺寸越大,导热系数越大;互相连通型的孔隙比封闭型孔隙的导热系数高,封闭孔隙率越高,则导热系数越低。

  容重大小

  容重(或比重、密度)是材料气孔率的直接反映,由于气相的导热系数通常均小于固相导热系数,所以保温隔热材料往往都具有很高的气孔率,也即具有较小的容重。一般情况下,增大气孔率或减少容重都将导致导热系数的下降。

  但对于表观密度很小的材料,特别是纤维状材料,当其表观密度低于某一极限值时,导热系数反而会增大,这是由于孔隙率增大时互相连通的孔隙大大增多,从而使对流作用得以加强。因此这类材料存在一个最佳表观密度,即在这个表观密度时导热系数最小。​

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