第十二章 绝热材料和吸声材料优秀PPT.ppt
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1、第十二章 绝热材料和吸声材料第一页,本课件共有20页第一节第一节 绝热材料绝热材料一、概念:一、概念:在在建建筑筑上上起起绝绝热热(即即隔隔热热、保保温温)作作用用,且且导导热热系系数数()值值应应不不大大于于0.23W0.23W(m(mK)K),热热阻阻()值值应应不不小小于于4.354.35(m2m2K K)/W/W的的材材料料通通称称为为绝绝热热材材料料。此此外外,绝绝热热材材料料尚尚应应满满足足:表表观观密密度度不不大大于于600kg600kgm3m3,抗抗压压强强度度大大于于0.3MPa0.3MPa,构构造造简简单单,施施工工容容易易,造造价低等。价低等。第二页,本课件共有20页二、
2、影响材料导热系数的因素二、影响材料导热系数的因素 影响材料保温性能的主要因素是导热系数的大小,影响材料保温性能的主要因素是导热系数的大小,导热系数愈小,保温性能愈好。材料的导热系数受以导热系数愈小,保温性能愈好。材料的导热系数受以下因素影响:下因素影响:1)1)材料的性质材料的性质。不同的材料其导热系数是不同的,一般。不同的材料其导热系数是不同的,一般说来,导热系数值以金属最大,非金属次之,液体较小,说来,导热系数值以金属最大,非金属次之,液体较小,而气体更小。对于同一种材料,内部结构不同,导热系而气体更小。对于同一种材料,内部结构不同,导热系数也差别很大。一般结晶结构的为最大,微晶体结构的数
3、也差别很大。一般结晶结构的为最大,微晶体结构的次之,玻璃体结构的最小。但对于多孔的绝热材料来说,次之,玻璃体结构的最小。但对于多孔的绝热材料来说,由于孔隙率高,气体(空气)对导热系数的影响起着主由于孔隙率高,气体(空气)对导热系数的影响起着主要作用,而固体部分的结构无论是晶态或玻璃态对其影要作用,而固体部分的结构无论是晶态或玻璃态对其影响都不大。响都不大。第三页,本课件共有20页)表观密度与孔隙特征表观密度与孔隙特征。由于材料中固体物质的导。由于材料中固体物质的导热能力比空气要大得多,故表观密度小的材料,因其热能力比空气要大得多,故表观密度小的材料,因其孔隙率大,导热系数就小。孔隙率大,导热系
4、数就小。在孔隙率相同的条件下,孔隙尺寸愈大,导热系数就愈在孔隙率相同的条件下,孔隙尺寸愈大,导热系数就愈大;互相连通孔隙比封闭孔隙导热性要高。大;互相连通孔隙比封闭孔隙导热性要高。对于表观密度很小的材料,特别是纤维状材料(如超对于表观密度很小的材料,特别是纤维状材料(如超细玻璃纤维),当其表观密度低于某一极限值时,导细玻璃纤维),当其表观密度低于某一极限值时,导热系数反而会增大,这是由于孔隙增大且互相连通的热系数反而会增大,这是由于孔隙增大且互相连通的孔隙大大增多,而使对流作用加强的结果。因此这类孔隙大大增多,而使对流作用加强的结果。因此这类材料存在一最佳表观密度,即在这个表观密度时导热材料存
5、在一最佳表观密度,即在这个表观密度时导热系数最小。系数最小。第四页,本课件共有20页)湿湿度度。材材料料吸吸湿湿受受潮潮后后,其其导导热热系系数数就就会会增增大大,这这在在多多孔孔材材料料中中最最为为明明显显。这这是是由由于于当当材材料料的的孔孔隙隙中中有有了了水水分分(包包括括水水蒸蒸气气)后后,则则孔孔隙隙中中蒸蒸汽汽的的扩扩散散和和水水分分子子的的热热传传导导将将起起主主要要传传热热作作用用,而而水水的的为为0.580.58(),比比比比空空空空气气气气的的的的=0.029=0.029=0.029=0.029()大大2020倍倍左左右右。如如果果孔孔隙隙中中的的水水结结成成了了冰冰,则则
6、冰冰的的=2.33=2.33(),其其结结果果使使材材料料的的导导热热系系数数更更加加增增大大。故故绝绝热热材材料料在在应应用用时时必须注意防水避潮。必须注意防水避潮。第五页,本课件共有20页)温度)温度)温度)温度。材料的导热系数随温度的升高而增大,因。材料的导热系数随温度的升高而增大,因为温度升高时,材料固体分子的热运动增强,同时材为温度升高时,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。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,当温度在但这种影响,当温度在5050范围内时并不显著,范围内时并不显著,只有对处于高温或负温下的材料,才要考
7、虑温度的影只有对处于高温或负温下的材料,才要考虑温度的影响。响。)热流方向)热流方向)热流方向)热流方向。对于各向异性的材料,如木材等纤。对于各向异性的材料,如木材等纤维质的材料,当热流平行于纤维方向时,热流受到维质的材料,当热流平行于纤维方向时,热流受到阻力小,而热流垂直于纤维方向时,受到的阻力就阻力小,而热流垂直于纤维方向时,受到的阻力就大。大。第六页,本课件共有20页三、建筑上常用保温材料三、建筑上常用保温材料三、建筑上常用保温材料三、建筑上常用保温材料1.1.1.1.纤维状保温隔热材料纤维状保温隔热材料纤维状保温隔热材料纤维状保温隔热材料()()()()石棉及其制品石棉及其制品石棉及其
8、制品石棉及其制品。石棉是一种天然矿物纤维,主要化学成分。石棉是一种天然矿物纤维,主要化学成分。石棉是一种天然矿物纤维,主要化学成分。石棉是一种天然矿物纤维,主要化学成分是含水硅酸镁,具有耐火、耐热、耐酸碱、绝热、防腐、隔音及是含水硅酸镁,具有耐火、耐热、耐酸碱、绝热、防腐、隔音及是含水硅酸镁,具有耐火、耐热、耐酸碱、绝热、防腐、隔音及是含水硅酸镁,具有耐火、耐热、耐酸碱、绝热、防腐、隔音及绝缘等特性。常制成石棉粉、石棉纸板、石棉毡等制品,用于建绝缘等特性。常制成石棉粉、石棉纸板、石棉毡等制品,用于建绝缘等特性。常制成石棉粉、石棉纸板、石棉毡等制品,用于建绝缘等特性。常制成石棉粉、石棉纸板、石棉
9、毡等制品,用于建筑工程的高效能保温及防火覆盖等。筑工程的高效能保温及防火覆盖等。筑工程的高效能保温及防火覆盖等。筑工程的高效能保温及防火覆盖等。(2 2 2 2)矿棉及其制品矿棉及其制品矿棉及其制品矿棉及其制品。矿棉一般包括矿渣棉和岩石棉。矿渣棉所。矿棉一般包括矿渣棉和岩石棉。矿渣棉所。矿棉一般包括矿渣棉和岩石棉。矿渣棉所。矿棉一般包括矿渣棉和岩石棉。矿渣棉所用原料有高炉硬矿渣、铜矿渣等,并加一些调节原料(钙质和硅用原料有高炉硬矿渣、铜矿渣等,并加一些调节原料(钙质和硅用原料有高炉硬矿渣、铜矿渣等,并加一些调节原料(钙质和硅用原料有高炉硬矿渣、铜矿渣等,并加一些调节原料(钙质和硅质原料)。岩棉
10、的主要原料为天然岩石(白云石、花岗石、玄武质原料)。岩棉的主要原料为天然岩石(白云石、花岗石、玄武质原料)。岩棉的主要原料为天然岩石(白云石、花岗石、玄武质原料)。岩棉的主要原料为天然岩石(白云石、花岗石、玄武岩等)。上述原料经熔融后,用喷吹法或离心法制成细纤维。矿岩等)。上述原料经熔融后,用喷吹法或离心法制成细纤维。矿岩等)。上述原料经熔融后,用喷吹法或离心法制成细纤维。矿岩等)。上述原料经熔融后,用喷吹法或离心法制成细纤维。矿棉具有轻质、不燃、绝热和电绝缘等性能,且原料来源广,成本棉具有轻质、不燃、绝热和电绝缘等性能,且原料来源广,成本棉具有轻质、不燃、绝热和电绝缘等性能,且原料来源广,成
11、本棉具有轻质、不燃、绝热和电绝缘等性能,且原料来源广,成本较低。可制成矿棉板、矿棉毡及管壳等。可用作建筑物的墙壁、较低。可制成矿棉板、矿棉毡及管壳等。可用作建筑物的墙壁、较低。可制成矿棉板、矿棉毡及管壳等。可用作建筑物的墙壁、较低。可制成矿棉板、矿棉毡及管壳等。可用作建筑物的墙壁、屋顶、天花板等处的保温和吸声材料,以及热力管道的保温材料。屋顶、天花板等处的保温和吸声材料,以及热力管道的保温材料。屋顶、天花板等处的保温和吸声材料,以及热力管道的保温材料。屋顶、天花板等处的保温和吸声材料,以及热力管道的保温材料。第七页,本课件共有20页()玻璃棉及其制品。玻璃棉是用玻璃原料()玻璃棉及其制品。玻璃
12、棉是用玻璃原料或碎玻璃经熔融后制成纤维状材料,包括短棉或碎玻璃经熔融后制成纤维状材料,包括短棉和超细棉两种。和超细棉两种。()植物纤维复合板。系以植物纤维为主要()植物纤维复合板。系以植物纤维为主要材料加入胶结料和填料而制成。如木丝板是以材料加入胶结料和填料而制成。如木丝板是以木材下脚料制成木丝,加入硅酸钠溶液及普通木材下脚料制成木丝,加入硅酸钠溶液及普通硅酸盐水泥混合,经成型、冷压、养护、干燥硅酸盐水泥混合,经成型、冷压、养护、干燥而制成。甘蔗板是以甘蔗渣为原料,经过蒸制、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、保加压、干燥等工序制成的一种轻质、吸声、
13、保温材料。温材料。第八页,本课件共有20页2.2.散粒状保温隔热材料散粒状保温隔热材料(1 1)膨胀蛭石及其制品。蛭石是一种天然矿物,)膨胀蛭石及其制品。蛭石是一种天然矿物,经经8508501000C1000C燃烧,体积急剧膨胀燃烧,体积急剧膨胀(可膨胀可膨胀2020倍倍)而成为松散颗粒,其堆积密度为而成为松散颗粒,其堆积密度为8080200kg200kgm3m3,导热系数,导热系数0.0460.0460.07W/(m0.07W/(mK)K),用,用于填充墙壁、楼板及平屋顶,保温效果佳。可在于填充墙壁、楼板及平屋顶,保温效果佳。可在1000100011001100下使用。下使用。膨胀蛭石也可与
14、水泥、水玻璃等胶凝材料配合,膨胀蛭石也可与水泥、水玻璃等胶凝材料配合,制成砖、板、管壳等用于围护结构及管道保温。制成砖、板、管壳等用于围护结构及管道保温。第九页,本课件共有20页()膨胀珍珠岩及其制品。膨胀珍珠岩是()膨胀珍珠岩及其制品。膨胀珍珠岩是由天然珍珠岩、黑耀岩或松脂岩为原料,经由天然珍珠岩、黑耀岩或松脂岩为原料,经煅烧体积急剧膨胀(约煅烧体积急剧膨胀(约2020倍)而得蜂窝状白倍)而得蜂窝状白色或灰白色松散颗料。堆积密度为色或灰白色松散颗料。堆积密度为4040300kg300kgm3m3,=0.025=0.0250.048 0.048(),耐热,耐热800 C800 C,为高效能保温
15、保冷填充材料。,为高效能保温保冷填充材料。膨胀珍珠岩制品是以膨胀珍珠岩为骨料,膨胀珍珠岩制品是以膨胀珍珠岩为骨料,配以适量胶凝材料,经拌和、成型、养护(或配以适量胶凝材料,经拌和、成型、养护(或干燥、或焙烧)后两制成的板、砖、管等产品。干燥、或焙烧)后两制成的板、砖、管等产品。第十页,本课件共有20页3.3.多孔性保温隔热材料多孔性保温隔热材料()微孔硅酸钙制品。微孔硅酸钙制品是用粉状微孔硅酸钙制品。微孔硅酸钙制品是用粉状二氧化硅材料(硅藻土)、石灰、纤维增强材料二氧化硅材料(硅藻土)、石灰、纤维增强材料及水等经搅拌、成型、蒸压处理和干燥等工序而及水等经搅拌、成型、蒸压处理和干燥等工序而制成。
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