绝热保温保冷材料简介讲解

绝热保温保冷材料简介

绝热保温保冷材料简介

1、绝热材料概述

根据GB/T 4272-2008设备及管道绝热技术通则，所谓绝热，就是为减少设备、管道及其附件向周围环境散热，在其外表面采取的增设绝热层的措施。按流向可分为保温、保冷。

因此绝热材料可分为保温材料和保冷材料两个大的方向。在新的国家标准里，对于保温材料和保冷材料的性能都提出了更为严格的要求。

2、分类方法

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。

有机绝热材料种类有稻草、稻壳、甘蔗纤维、软木木棉、木屑、刨花、木纤维及其制品等。此类材料容重小，来源广，多数价格低廉，但吸湿性大，受潮后易腐烂，高温下易分解或燃烧。

无机绝热材料：矿物类有矿棉、膨胀珍珠岩、膨胀蛭石、硅藻土石膏、炉渣、玻璃纤维、岩棉、加气混凝土、泡沫混凝土、浮石混凝土等及其制品，化学合成聚脂及合成橡胶类有聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚氨脂、聚乙烯、脲醛塑料和泡沫硬性酸酯等及其制品，此类材料不腐烂，耐高温性能好，部分吸湿性大，易燃烧，价格较贵。

金属类绝热材料：主要是铝及其制品，如铝板、铝箔、铝箔复合轻板等。它是利用材料表面的辐射特性来获得绝热保温效能。具有这类表面特性的材料，几乎不吸收入射到它上面的热量，而且本身向外辐射热量的能力也很小，这类材料货源较少，价格较贵。

按形态又可分为多孔状绝热材料、纤维状绝热材料、粉末状绝热和层状绝热材料四种。

多孔状绝热材料又叫泡沫绝热材料，具有质量轻、绝热性能好、弹性好、尺寸稳定、耐稳性差等特点。主要有泡沫塑料、泡沫玻璃、泡沫橡胶、硅酸钙、轻质耐火材料等。

纤维状绝热材料可按材质分为有机纤维、无机纤维、金属纤维和复合纤维等。在工业上用作绝热泪盈眶材料的主要是无机纤维，目前用得最广的纤维是石棉、岩棉、玻璃棉、硅酸铝陶瓷纤维、晶质氧化铝纤维等。

粉末状绝热材料主要有硅藻土、膨胀珍珠岩及其制品。这些材料的原料来源丰富，价格便宜，是建筑和热工设备上应用较广的高效绝热材料。

层状绝热材料 :一般是松散隔热保温材料的制品或化学合成聚酯与合成橡胶类

材料，如矿物棉板、蛭石板、泡沫塑料板、软木板以及有机纤维板（木丝板、刨花板、稻草板和甘蔗板等），另外还有泡沫混凝土板，它具有原松散材料的一些性能，加工简单，施工方便。

3、性能指标和一般选用原则

1）热导率：绝热材料热导率越小越好，最新的国家标准规定保温材料25℃时的热导率应不大于0.08W/（m*K），保冷材料对热导率的要求更高。

2）密度：绝热材料的密度一般不应大于300kg/m3，密度小的材料，一般热导率较小，但同时机械强度也随之降低，故要合理选择。

3）抗压强度：要使绝热材料在自身重量及外力作用下不变形和损坏，其抗压强度应满足一定的条件，保温材料中硬质无机成型制品的抗压强度不应小于0.3MPa，有机成型制品的抗压强度不应小于0.2MPa。

4）吸水率：绝热材料吸水后不但会大大降低绝热性能，而且会加速对金属的腐蚀，是十分有害的。因此，要选择吸水率小的绝热材料。

5）耐热性和使用温度：要根据使用场所的温度情况选择不同耐热性能的绝热材料。”最高使用温度”就是绝热材料耐热性的依据。对保冷材料来说，要注明其最低使用温度。

除上述原则外，在选取绝热材料时还应考虑施工、价格及运输等因素。

4、我国绝热材料的发展现状

我国绝热材料的生产企业目前已有上千个，产品有十几大类、上百个品种，适应温度范围从零下196℃到1000℃，技术、装备水平也有了较大提高。目前使用的绝热材料主要包括以下几种。

1）泡沫型绝热材料

泡沫型绝热材料主要包括两大类：聚合物发泡型绝热材料和泡沫石棉绝热材料。聚合物发泡型绝热材料具有吸收率小、绝热效果稳定、导热系数低、在施工中没有粉尘飞扬、易于施工等优点，正处于推广应用时期。泡沫石棉绝热材料也具有密度小、绝热性能好和施工方便等特点，推广发展较为稳定，应用效果也较好。但同时也存在一定的缺陷：例如，泡沫棉容易受潮，浸于水中易溶解，弹性恢复系数小，不能接触火焰和在穿墙管部位使用等。

2）复合硅酸盐绝热材料

复合硅酸盐绝热材料具有可塑性强、导热系数低、耐高温、浆料干燥收缩率小等特点。主要种类有硅酸镁、硅镁铝、稀土复合绝热材料等。而近年出现的海泡石绝热材料作为复合硅酸盐绝热材料中的佼佼者，由于其良好的绝热性能和应用效果，已经引起了建筑界的高度重视，显示出强大的市场竞争力和广阔的市场前景。海泡石绝热材料是以特种非金属矿物质——海泡石为主要原料，辅以多种变质矿物原料、添加助剂，采用新工艺经发泡复合面而成。该材料无毒、无味，为灰白色静电无机膏体，干燥成型后为灰白色封闭网状结构物。其显著特点是导热系数小，温度使用范围广，抗老化、耐酸碱，轻质、隔音、阻燃、施工简便、综合造价低等。主要用于常温下建筑屋面、墙面、室内顶棚的绝热，以及石油、化工、电力、冶炼、交通、轻工与国防工业等部门的热力设备，管道的绝热和烟囱内壁、炉窑外壳的绝热工程。这种绝热材料，将以其独特的性能开创绝热节能的新局面。

3）硅酸钙制品绝热材料

硅酸钙制品绝热材料在80年代曾被公认为块状硬质绝热材料中最好的一种，其特点是密度小、耐热度高，导热系数低，抗折、抗压强度较高，收缩率小。但进入90年代以来，其推广使用出现了低潮，主要原因是许多厂家采用纸浆纤维。以上做法虽然解决了无石棉问题，但由于纸浆纤维不耐高温，由此影响了绝热材料的耐高温性和增加了破碎率。该绝热材料在低温部位使用时，性能虽不受影响，但并不经济。

4）纤维质绝热材料

纤维质绝热材料在80年代初市场上占有较大的份额，是因为其优异的防火性能和保温性能，主经适用于建筑墙体和屋面的保温。但由于投资大，所以生产厂家不多，限制了它的推广使用，因而现阶段市场占有率较低。

5、绝热材料发展趋势

1）憎水性是绝热材料的重要发展方向

“憎水性”广义上是指制品抵抗环境中水分对其主要性能产生不良影响的能力。在国际“保温材料憎水性试验方法”的“术语定义”中，规定为反映材料耐水渗透的一个性能指标，已经规定方式、一定流量的水流喷淋后，试样中未透水部分的体积百分率来表示。目前改性有机硅类憎水剂是保温材料较通用的一种高效憎水剂，它的憎水机理是利用有机硅化合物与无机硅酸盐材料之间较强的化学亲和力，来有效的改变硅酸盐材料的表面特性，使之达到憎水效果。它具有稳定性好、成本低、施加工艺简单等特点。例如：纤维类绝热材料，如矿岩棉制品等基本上均不憎水，但经憎水处理后，其憎水率可达到90%甚至更高。普通泡沫石棉不憎水，吸水率极高，但经“气相吸收法”作二次处理后，可以制成弹性憎水泡沫石棉制品，使用效果较普通石棉好得多

材料的吸水率是在选用绝热材料时应该考虑的一个重要因素，常温下水的导热系数是空气的23.1倍。绝热材料吸水后不但会大大降低其绝热性能，而且会加速对金属的腐蚀，是十分有害的。保温材料的空隙结构分为连通型、封闭型、半封闭型外，