新型反射保温隔热材料的研究及应用初探.pdf

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1、新型反射保温隔热材料的研究、开发利用初探新型反射保温隔热材料的研究、开发利用初探 陈德东，李天政 成都硕屋科技有限公司技术中心，成都，611731 摘要：摘要：本文介绍了一种新型反射保温隔热材料，该材料由保温片材和反射材料间隔粘贴组成。该材料由于反射片材的植入，有效地阻碍了热的传导、辐射和对流,因而该材料的导热系数低、保温性能好，且不燃烧，使用温度高、应用范围广，还具有易于施工等优势，能广泛用于设备和管道保温隔热。关键词：隔热材料，反射，热传导，热辐射，热对流隔热材料，反射，热传导，热辐射，热对流 The Research and Development of One New Reflecti

2、ve Thermal Insulation Material Chen Dedong,Li Tianzheng Chengdu Solver Science and Technology Limited Company,Chengdu,611731 Abstract:This article introduces a new type of reflective thermal insulation material,the material is composed of insulation sheets and internal reflective material.Due to the

3、 implantation of reflective sheet,the material can effectively impede the heat conduction,radiation and convection,and so the material is provided with low thermal conductivity,excellent heat preservation performance,nonflammability,widely applying in low,middle and high temperature area,also has ad

4、vantages of easy application etc.This material can be widely used for equipment and pipe insulation.Keywords:thermal insulation,reflective,heat conduction,heat radiation,heat convection 现在工业化生产的保温隔热材料主要分为无机保温材料和有机保温材料两大类。有机保温材料主要是各种高分子的泡沫材料，如橡塑泡沫，聚乙烯泡沫，聚苯乙烯泡沫等等，这类保温材料的优点是技术成熟，规模化生产，导热系数低，保温效果好，但是，其致

5、命的缺陷是使用温度低（大多数使用温度低于 100），易燃烧，消防等级低。无机保温材料又可以分为硬质保温材料和软质保温材料。硬质保温材料在施工时不能变形，只能预先制成确定的形状，施工时直接扣在设备和管道表面，如硅酸钙，泡沫玻璃等，硬质保温材料的缺点就是易破碎，施工损耗大，必须预先成型，需要非常多的模具，所以成本高，使用不是很普遍。软质保温材料就是各种无机纤维材料制成的毡材，施工时根据现场设备和管道的形状对材料进行剪裁，然后使用粘接剂粘接或进行捆扎，固定在设备和管道的表面。目前国内外使用的无机软质保温材料主要是各种人造的无机纤维类毡材和天然的无机纤维类毡材，人造的无机纤维类毡材如玻璃纤维毡，硅酸铝

6、纤维毡，岩矿棉毡等，天然的无机纤维类毡材主要是石棉纤维毡。人造的无机纤维类毡材基本上采用干法成型，就是通过高温喷丝设备喷丝后直接把纤维按一定的规律排列，从而形成毡材，干法成型毡的优点是技术成熟，自动化程度高，生产效率高，规模大。其缺点是成分单一，仅有无机纤维，纤维间空隙较大，结构疏松，高温热空气很容易穿透保温层，形成较大范围的对流传热，导热系数大，保温效果差。天然的无机纤维类毡多采用湿法成型，就是按配方把多种成分的各种纤维材料，添加特殊的分散剂，形成均匀的浆料，然后装在盘状模具中，烘干而成毡材，该方法得到的保温材料结构均匀，泡孔稳定，导热系数小，保温效果好。但是现在使用的湿法成型保温毡材如泡沫

7、石棉毡，（复合）硅酸盐保温毡，硅酸（铝）镁保温毡等，无一例外都只能采用天然石棉纤维为主要原材料。而石棉被怀疑为致癌物质，在越来越多的国家被禁用或限制使用。因此迫切需要找到一种不含石棉的，不燃烧的，导热系数小的，易于施工的，能广泛用于设备和管道保温的软质保温毡材。由成都硕屋科技有限公司开发的CAS3 型反射保温隔热材料，就能满足以上要求。该材料提供一种由保温片材和反射材料间隔粘贴组成，导热系数低、保温性能好，使用温度高、应用范围广，且在保持了软质、不燃烧、易于施工等优势的同时，完全不含石棉纤维，符合职业健康保护和环境保护的要求，能广泛用于各种设备和管道保温的新型高效保温隔热材料。克服了现有技术中

8、存在的有机保温材料使用温度低、易燃烧、消防等级低；硬质无机保温材料易破碎、施工损耗大、成本高等；软质无机保温材料或成分单一、保温效果差，或含有石棉等致癌成分、不能再使用等问题。大家知道，传热分为传导、对流和辐射。该反射材料通过湿法制浆，把多种纤维材料均匀分散，制成保温片材，保温片材和反射材料交错迭粘在一起，完整的反射材料完全阻断了热空气的层间对流，完整的镜面反射有效的阻止了热辐射的进行，使每一层保温材料都是一个独立的保温单元，层间没有对流和辐射，从而使材料的整体保温效果得到极大的提高。该材料的制作过程可以是：（1）、在高速搅拌设备中，按照组分人造无机纤维、无机保温颗粒、反射片材、分散剂、和粘接

9、剂的总质量的 10 倍-100 倍加入水，启动高速搅拌；（2）、依次加入所述配比的粘接剂和分散剂，搅拌 20 分钟-40 分钟；（3）、依次加入所述配比的不含石棉的人造无机纤维、无机保温颗粒和反射片材，搅拌 20 分钟-50 分钟，制得浆料；（4）、将步骤（3）制得的浆料倒入模具中，通过真空吸附方法脱去水分，真空度控制在-0.01MPa-0.09Mpa，吸附时间控制在 5 分钟-20 分钟，成型得到薄片状材料；（5）、将步骤（4）得到的薄片状材料烘干，得到保温片材；（6）、按照一层保温片材、一层反射材料（如铝箔）、一层保温片材、一层反射材料间隔叠加，相互粘贴在一起，直到所需的厚度，即得优质的反

10、射保温隔热材料。由此制得的保温材料具有：(1),导热系数低、其导热系数在 0.03-0.045W/(mK)之间。而目前市面上的有机保温隔热材料的导热系数在 0.03-0.032W/(mK)之间，无机硬质保温隔热材料的导热系数在 0.06-0.08W/(mK)之间，传统的以石棉纤维为主的保温软毡导热系数在 0.05-0.09W/(mK)之间，干法成型的人造无机纤维毡的导热系数在 0.07-0.10W/(mK)之间。（2），使用温度高、应用范围广。本材料的使用温度可以达到 1000，不燃烧，消防等级高，能广泛用于设备和管道的保温。（3），符合职业健康保护和环境保护的要求。根据理论计算，CAS3 型

11、材料的保温保冷厚度如下表：温度直径 100 200 300 400 500 600 700 800 22mm 20mm 30mm 40mm 50mm 70mm 27mm 20mm 30mm 40mm 50mm 70mm 32mm 20mm 30mm 40mm 50mm 75mm 38mm 20mm 30mm 40mm 60mm 75mm 42mm 20mm 35mm 45mm 60mm 80mm 100mm 57mm 20mm 35mm 45mm 60mm 80mm 105mm 120mm 76mm 20mm 35mm 45mm 60mm 85mm 110mm 130mm 160mm 89mm

12、 20mm 35mm 45mm 70mm 85mm 120mm 140mm 160mm 108mm 20mm 35mm 45mm 70mm 90mm 125mm 140mm 170mm 133mm 20mm 40mm 50mm 70mm 90mm 125mm 150mm 170mm 159mm 20mm 40mm 50mm 80mm 95mm 130mm 150mm 180mm 219mm 20mm 40mm 50mm 80mm 95mm 130mm 160mm 180mm 273mm 20mm 40mm 60mm 80mm 100mm 135mm 160mm 190mm 325mm 20mm 40mm 60mm 90mm 110mm 135mm 165mm 190mm 377mm 20mm 40mm 60mm 90mm 110mm 140mm 170mm 200mm 426mm 20mm 40mm 60mm 90mm 110mm 140mm 170mm 200mm 总之，CAS3 型反射材料具有无机保温材料的阻燃性能，又有有机保温材料的保温效果，具有广阔的应用范围和发展空间。