纳米保温隔热ppt课件
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• 二、屋面材料：1、xps挤塑板 2、EPS泡沫板 3、珍珠 岩及珍珠岩砖 4、蛭石及蛭石砖
• 三、热力、空调材料：聚氨酯、橡塑海绵、聚乙烯、聚 苯乙烯泡沫、玻璃棉、岩棉
• 四、钢构材料：聚苯乙烯、挤塑板、聚氨酯板，玻璃棉 卷毡等。
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4
传热系数
• 橡塑海绵： • 海绵橡胶。海绵状多孔结构的硫化橡胶。有开孔、闭孔、混合孔和微孔之分。
新技术公司成功地将不同标号的石蜡乳化，然后按一定比例与相变特种胶粉、水、聚
苯颗粒轻骨料混合，配制成兼具蓄热和保温的可用于建筑墙体内外层的相变蓄热浆料。
试验楼的测试工作正在进行中。同时在开发的还有相变砂浆、相变腻子等产品。
• 相变材料在建筑围护结构中的应用
•
现代建筑向高层发展，要求所用围护结构为轻质材料。但普通轻质材料热容较小，
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7
相变材料
• 相变储能建筑材料应用于建材的研究始于1982年，由美国能源部太阳能公 司发起。20世纪90年代以PCM处理建筑材料(如石膏板、墙板与混凝土构件 等)的技术发展起来了。随后，PCM在混凝土试块、石膏墙板等建筑材料中 的研究和应用一直方兴未艾。1999年，国外又研制成功一种新型建筑材料 －固液共晶相变材料，在墙板或轻型混凝土预制板中浇注这种相变材料，可 以保持室内温度适宜。另欧美有多家公司利用PCM生产销售室外通讯接线 设备和电力变压设备的专用小屋，可在冬夏天均保持在适宜的工作温度。此 外，含有PCM的沥青地面或水泥路面，可以防止道路、桥梁、飞机跑道等 在冬季深夜结冰。
•
这种复合的产品的缺点是，强度不够，
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相变材料
• 相变材料的选择
•
用于建筑围护结构的相变建筑材料的研制，选择合适的相变材料至关重要，应具
有以下几个特点：（1）熔化潜热高，使其在相变中能贮藏或放出较多的热量；（2）
相变过程可逆性好、膨胀收缩性小、过冷或过热现象少；（3）有合适的相变温度，
能满足需要控制的特定温度；（4）导热系数大，密度大，比热容大；（5）相变材料
可制成软橡胶或硬橡胶制品。质轻、柔软、有弹性、不易传热。具有防震、 缓和冲击、绝热、隔音等作用。用合成橡胶制成的还具有耐油、耐老化、耐 化学药品等特点。广泛用于汽车、飞机、化学、日用品等工业，用作保温、 隔音、防震材料，以及制座垫、床垫、医疗机械、卫生用品、体育用品等。 可由生橡胶中加起泡剂（如碳酸铵、尿素、偶氮二异丁腈等）或上浓缩的胶 乳经搅拌鼓入空气，再经硫化而成。
导致室内温度波动较大。这不仅造成室内热环境不舒适，而且还增加空调负荷，导致
建筑能耗上升。目前，采用的相变材料的潜热达到170J/g甚至更高，而普通建材在温
度变化1℃时储存同等热量将需要190倍相变材料的质量。因此，复合相变建材具有普
通建材无法比拟的热容，对于房间内的气温稳定及空调系统工况的平稳是非常有利的。
从基体的泄漏问题；相变材料对基体材料的作用问题。经济性主要体现在：如果要最
大化解决上述问题，将导致单位热能储存费用的上升，必将失去与其他储热法或普通
建材竞争的优势。相变储能建筑材料经过20多年的发展，其智能化功能性的特点勿容
Baidu Nhomakorabea
置疑。随着人们对建筑节能的日益重视，环境保护意识的逐步增强，相变储能建筑材
料必将在今后的建材领域大有用武之地，也会逐渐被人们所认知，具有非常广阔的应
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8
相变材料
• 相变材料与建筑材料的复合工艺
•
PCM与建材基体的结合工艺，目前主要有以下几种方法：（1）将PCM密封在合
适的容器内。（2）将PCM密封后置入建筑材料中。（3）通过浸泡将PCM渗入多孔
的建材基体(如石膏墙板、水泥混凝土试块等)。（4）将PCM直接与建筑材料混合。
（5）将有机PCM乳化后添加到建筑材料中。国内建筑节能知名企业——北京振利高
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5
材料物理性质
• 以固－液相变为例，在加热到熔化温度时，就产生从固态到液态的相变，熔 化的过程中，相变材料吸收并储存大量的潜热；当相变材料冷却时，储存的 热量在一定的温度范围内要散发到环境中去，进行从液态到固态的逆相变。
• 在这两种相变过程中，所储存或释放的能量称为相变潜热。物理状态发生变 化时，材料自身的温度在相变完成前几乎维持不变，形成一个宽的温度平台， 虽然温度不变，但吸收或释放的潜热却相当大。
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6
相变材料（PCM）
• 相变材料(PCM - Phase Change Material)是指随温度变化而改变形 态并能提供潜热的物质。相变材料由固态变为液态或由液态变为固 态的过程称为相变过程，这时相变材料将吸收或释放大量的潜热。
• 相变材料可分为有机（Organic）和无机(Inorganic) 相变材料。亦 可分为水合（Hydrated）相变材料和蜡质(Paraffin Wax)相变材料. 其中，无机类PCM主要有结晶水合盐类、熔融盐类、金属或合金类 等；有机类PCM主要包括石蜡、醋酸和其他有机物；近年来，复合 相变储热材料应运而生，它既能有效克服单一的无机物或有机物相 变储热材料存在的缺点，又可以改善相变材料的应用效果以及拓展 其应用范围。因此，研制复合相变储热材料已成为储热材料领域的 热点研究课题。但是混合相变材料也可能会带来相变潜热下降，或 在长期的相变过程中容易变性等缺点。
无毒，无腐蚀性，成本低，制造方便。
•
在实际研制过程中，要找到满足这些理想条件的相变材料非常困难。因此，人们
往往先考虑有合适的相变温度和有较大相变潜热的相变材料，而后再考虑各种影响研
究和应用的综合性因素。
•
就目前来说，现存的问题主要在相变储能建筑材料耐久性以及经济性方面。耐久
性主要体现在三个方面：相变材料在循环过程中热物理性质的退化问题；相变材料易
新型建筑材料
课程作业一——保温材料
隋倩 2011050205
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1
建筑保温材料的发展特点
• 建筑保温的意义：
• 舒适的生存环境。
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2
建筑保温材料的发展特点：
关键词： 1、传热系数 2、材料物理性质 3、材料的分子特性 4、仿生
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3
传热系数
• 一、外墙保温材料：1、硅酸盐保温材料 2、胶粉聚苯颗 粒 3、钢丝网采水泥泡沫板（舒乐板） 4、挤塑板
• 三、热力、空调材料：聚氨酯、橡塑海绵、聚乙烯、聚 苯乙烯泡沫、玻璃棉、岩棉
• 四、钢构材料：聚苯乙烯、挤塑板、聚氨酯板，玻璃棉 卷毡等。
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传热系数
• 橡塑海绵： • 海绵橡胶。海绵状多孔结构的硫化橡胶。有开孔、闭孔、混合孔和微孔之分。
新技术公司成功地将不同标号的石蜡乳化，然后按一定比例与相变特种胶粉、水、聚
苯颗粒轻骨料混合，配制成兼具蓄热和保温的可用于建筑墙体内外层的相变蓄热浆料。
试验楼的测试工作正在进行中。同时在开发的还有相变砂浆、相变腻子等产品。
• 相变材料在建筑围护结构中的应用
•
现代建筑向高层发展，要求所用围护结构为轻质材料。但普通轻质材料热容较小，
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相变材料
• 相变储能建筑材料应用于建材的研究始于1982年，由美国能源部太阳能公 司发起。20世纪90年代以PCM处理建筑材料(如石膏板、墙板与混凝土构件 等)的技术发展起来了。随后，PCM在混凝土试块、石膏墙板等建筑材料中 的研究和应用一直方兴未艾。1999年，国外又研制成功一种新型建筑材料 －固液共晶相变材料，在墙板或轻型混凝土预制板中浇注这种相变材料，可 以保持室内温度适宜。另欧美有多家公司利用PCM生产销售室外通讯接线 设备和电力变压设备的专用小屋，可在冬夏天均保持在适宜的工作温度。此 外，含有PCM的沥青地面或水泥路面，可以防止道路、桥梁、飞机跑道等 在冬季深夜结冰。
•
这种复合的产品的缺点是，强度不够，
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相变材料
• 相变材料的选择
•
用于建筑围护结构的相变建筑材料的研制，选择合适的相变材料至关重要，应具
有以下几个特点：（1）熔化潜热高，使其在相变中能贮藏或放出较多的热量；（2）
相变过程可逆性好、膨胀收缩性小、过冷或过热现象少；（3）有合适的相变温度，
能满足需要控制的特定温度；（4）导热系数大，密度大，比热容大；（5）相变材料
可制成软橡胶或硬橡胶制品。质轻、柔软、有弹性、不易传热。具有防震、 缓和冲击、绝热、隔音等作用。用合成橡胶制成的还具有耐油、耐老化、耐 化学药品等特点。广泛用于汽车、飞机、化学、日用品等工业，用作保温、 隔音、防震材料，以及制座垫、床垫、医疗机械、卫生用品、体育用品等。 可由生橡胶中加起泡剂（如碳酸铵、尿素、偶氮二异丁腈等）或上浓缩的胶 乳经搅拌鼓入空气，再经硫化而成。
导致室内温度波动较大。这不仅造成室内热环境不舒适，而且还增加空调负荷，导致
建筑能耗上升。目前，采用的相变材料的潜热达到170J/g甚至更高，而普通建材在温
度变化1℃时储存同等热量将需要190倍相变材料的质量。因此，复合相变建材具有普
通建材无法比拟的热容，对于房间内的气温稳定及空调系统工况的平稳是非常有利的。
从基体的泄漏问题；相变材料对基体材料的作用问题。经济性主要体现在：如果要最
大化解决上述问题，将导致单位热能储存费用的上升，必将失去与其他储热法或普通
建材竞争的优势。相变储能建筑材料经过20多年的发展，其智能化功能性的特点勿容
Baidu Nhomakorabea
置疑。随着人们对建筑节能的日益重视，环境保护意识的逐步增强，相变储能建筑材
料必将在今后的建材领域大有用武之地，也会逐渐被人们所认知，具有非常广阔的应
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相变材料
• 相变材料与建筑材料的复合工艺
•
PCM与建材基体的结合工艺，目前主要有以下几种方法：（1）将PCM密封在合
适的容器内。（2）将PCM密封后置入建筑材料中。（3）通过浸泡将PCM渗入多孔
的建材基体(如石膏墙板、水泥混凝土试块等)。（4）将PCM直接与建筑材料混合。
（5）将有机PCM乳化后添加到建筑材料中。国内建筑节能知名企业——北京振利高
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材料物理性质
• 以固－液相变为例，在加热到熔化温度时，就产生从固态到液态的相变，熔 化的过程中，相变材料吸收并储存大量的潜热；当相变材料冷却时，储存的 热量在一定的温度范围内要散发到环境中去，进行从液态到固态的逆相变。
• 在这两种相变过程中，所储存或释放的能量称为相变潜热。物理状态发生变 化时，材料自身的温度在相变完成前几乎维持不变，形成一个宽的温度平台， 虽然温度不变，但吸收或释放的潜热却相当大。
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相变材料（PCM）
• 相变材料(PCM - Phase Change Material)是指随温度变化而改变形 态并能提供潜热的物质。相变材料由固态变为液态或由液态变为固 态的过程称为相变过程，这时相变材料将吸收或释放大量的潜热。
• 相变材料可分为有机（Organic）和无机(Inorganic) 相变材料。亦 可分为水合（Hydrated）相变材料和蜡质(Paraffin Wax)相变材料. 其中，无机类PCM主要有结晶水合盐类、熔融盐类、金属或合金类 等；有机类PCM主要包括石蜡、醋酸和其他有机物；近年来，复合 相变储热材料应运而生，它既能有效克服单一的无机物或有机物相 变储热材料存在的缺点，又可以改善相变材料的应用效果以及拓展 其应用范围。因此，研制复合相变储热材料已成为储热材料领域的 热点研究课题。但是混合相变材料也可能会带来相变潜热下降，或 在长期的相变过程中容易变性等缺点。
无毒，无腐蚀性，成本低，制造方便。
•
在实际研制过程中，要找到满足这些理想条件的相变材料非常困难。因此，人们
往往先考虑有合适的相变温度和有较大相变潜热的相变材料，而后再考虑各种影响研
究和应用的综合性因素。
•
就目前来说，现存的问题主要在相变储能建筑材料耐久性以及经济性方面。耐久
性主要体现在三个方面：相变材料在循环过程中热物理性质的退化问题；相变材料易
新型建筑材料
课程作业一——保温材料
隋倩 2011050205
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1
建筑保温材料的发展特点
• 建筑保温的意义：
• 舒适的生存环境。
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建筑保温材料的发展特点：
关键词： 1、传热系数 2、材料物理性质 3、材料的分子特性 4、仿生
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传热系数
• 一、外墙保温材料：1、硅酸盐保温材料 2、胶粉聚苯颗 粒 3、钢丝网采水泥泡沫板（舒乐板） 4、挤塑板