一、絕熱材料材料的分類
絕熱材料種類繁多,一般可按材質(zhì)、使用溫度、形態(tài)和結構來分類。
按材質(zhì)可分為有機絕熱材料、無機絕熱材料和金屬絕熱材料三類。 熱力設備及管道用的保溫材料多為無機絕熱材料。這類材料具有不腐爛、不燃燒、耐高溫等特點。例如:石棉、硅藻土、珍珠巖、玻璃纖維、泡沫玻璃混凝土、硅酸鈣等。
普冷下的保冷材料多用有機絕熱材料,這類材料具有極小的導熱系數(shù)、耐低溫、易燃等特點。例如:聚苯乙烯泡沫塑料、聚氯乙烯泡沫塑料、氨酯泡沫塑料、軟木等。
按形態(tài)又可分為多孔狀絕熱淚盈眶材料、纖維狀絕熱淚盈眶材料、粉末狀絕熱和層狀絕熱材料四種。多孔狀絕熱材料又叫泡沫絕熱材料,具有質(zhì)量輕、絕熱性能好、彈性好、尺寸穩(wěn)定、耐穩(wěn)性差等特點。主要有泡沫塑料、泡沫玻璃、泡沫橡膠、硅酸鈣、輕質(zhì)耐火材料等。纖維狀絕熱材料可按材質(zhì)分為有機纖維、無機纖維、金屬纖維和復合纖維等。在工業(yè)上用作絕熱淚盈眶材料的主要是無機纖維,目前用得zui廣的纖維是石棉、巖棉、玻璃棉、硅酸鋁陶瓷纖維、晶質(zhì)氧化鋁纖維等。粉末狀絕熱材料主要有硅藻土、膨脹珍珠巖及其制品。這些材料的原料來源豐富,價格便宜,是建筑和熱工設備上應用較廣的絕熱材料。
二、絕熱材料材料的作用
1.節(jié)約能源:這可以說是保溫絕熱材料的主要作用。能源危機已經(jīng)日益趨近,為了改善能源緊張、能源利用率低的問題,我國已經(jīng)開始實施開發(fā)和節(jié)能并重的策略,也就是在開發(fā)新能源的同時,采用性能更好的材料代替一些大量使用的材料。例如真空絕熱板就是新型保溫材料,能夠大大節(jié)約能源,節(jié)省傳統(tǒng)能源的用量。
2.隔熱防火:絕熱材料一般用于高溫情況中,因此它的不燃性應該很好,而且還能隔絕熱源,防止熱量傳遞到周圍可燃物體上。像鋼結構房屋,都要用絕熱材料將鋼屋架加以包覆保護;地下電線電纜也需要用絕熱材料分隔防火;高層建筑的防火門也要用絕熱材料作為防火隔熱夾層。
3.保證生產(chǎn)工藝所需溫度:像教學科研所用建筑和企業(yè)建筑,常需要保持特定的溫度,一些實驗也要在恒溫條件下進行。這就需要墻壁門窗的保溫絕熱性能*,因此因此就要靠保溫絕熱材料來防止熱量的散失。
4.減輕基礎荷載:保溫絕熱材料一般都屬于輕質(zhì)、疏松多孔的材料,不僅可以預制成所需形狀的材料,還能夠現(xiàn)場澆筑,施工方便,能用來制作高層建筑的墻體,減輕基礎荷載。
總之,建筑工程中采用保溫絕熱材料,不僅能夠起到保溫絕熱的作用,還能大大節(jié)約能源,故而須慎重選擇保溫絕熱材料。
三、絕熱材料的性能檢測
導熱系數(shù)是衡量建筑節(jié)能材料性能好壞的重要指標。平板導熱儀是檢測導熱系數(shù)的主要設備。北京時代新天測控技術有限公司生產(chǎn)的TPMBE-300平板導熱儀就是專門用來檢測建筑材料導熱系數(shù)的一款設備,主要是用來檢測300*300的板材試件;TPMBE-600用來檢測600*600的板材試件。
設備的設計研發(fā)基于穩(wěn)定傳熱原理,采用防護熱板法檢測絕熱材料的導熱系數(shù),試件一側為熱板,另一側為冷板,將一定厚度的具有平行表面的均勻板框試件夾在兩板之間,然后通過設定兩板的溫度來建立理想狀態(tài)下兩個平行的勻溫平板為界的無線大平板的一維恒定熱流,通過測量熱板的中心計量板在達到穩(wěn)態(tài)后的熱流量,再根據(jù)熱阻的計算公式,得到試件的導熱系數(shù)。本設備是根據(jù)中國現(xiàn)行國家標準GB/T 13475-2008《建筑構建穩(wěn)態(tài)熱傳遞性質(zhì)的測定標定和防護熱箱法》GB/T 10294-2008《絕熱材料穩(wěn)態(tài)熱阻及有關特性的測定標定和防護熱板法》研制,用于建筑構建的導熱系數(shù)的測定。這兩款產(chǎn)品具有測溫精度高,檢測周期短,性能穩(wěn)定等特點,適合各級質(zhì)量檢測監(jiān)督檢測部門和絕熱材料生產(chǎn)廠家使用。
四、絕熱材料導熱系數(shù)參比板
絕熱材料導熱系數(shù)參比板是用于標定測絕熱材料導熱系數(shù)用的防護熱板裝置和熱流計裝置的標準樣品,該參比板亦可用于直接比較法,確定類似材料的導熱系數(shù)。
絕熱材料導熱系數(shù)參比板是用于標定測絕熱材料導熱系數(shù)用的防護熱板裝置和熱流計裝置的標準樣品,該參比板亦可用于直接比較法,確定類似材料的導熱系數(shù)。
1.原材料
特種工藝改性樹脂粘合中堿特種玻璃纖維。
2.標準樣品制備方法
參比板采用中堿玻璃,通過離心噴嘴工藝制成5~7µm的纖維,用特制改性酚醛樹脂處理,在生產(chǎn)流水線上加壓、固化、成型、切割、研磨后,按密度厚度嚴格篩選制成符合技術要求的的參比板。經(jīng)過6個實驗室6臺不同儀器定值,在-10~50℃溫度范圍內(nèi)測定多個工作點,經(jīng)過數(shù)理統(tǒng)計確定導熱系數(shù)與溫度的方程式。
3.標準樣品的測定方法
按GB 10294-2008絕熱材料穩(wěn)態(tài)熱阻及有關特性的測定 防護熱板法進行測定。
4. 參比板使用注意事項
⑴參比板應存放在室溫干燥處,應防止損傷和曝曬。
⑵使用前應在70℃~100℃干燥箱內(nèi)干燥48小時以上,參比板質(zhì)量恒定后才能使用。然后標準樣品在實驗室標準環(huán)境(溫度20℃到23℃,相對濕度40%RH到65%)跟周圍環(huán)境達到平衡后(恒重),如果在24小時內(nèi)的兩次測試相差不過0.5%,則可以認為已達平衡。
⑶裝置施加在參比板的壓力應在1-2KPa范圍內(nèi)。
⑷使用時,參比板的冷面和熱面溫度差應控制在20-50℃。
⑸參考材料試樣的厚度不可以通過切薄來適應儀器的要求,但是把大試樣切割成小試樣是可行的。但是,每塊小試樣的密度必須要嚴格的強制控制在110kg/m3到130kg/m3范圍內(nèi)。
五、結論
標準參比板用于標定測絕熱材料導熱系數(shù)用的防護熱板裝置和熱流計裝置,亦可用于直接比較法,確定類似絕熱材料的導熱系數(shù)。絕熱材料導熱系數(shù)參比板主要用于導熱系數(shù)測定儀的定標使用,是導熱系數(shù)測定儀在計量認證中配置的標準樣品,所以參比板的使用很重要。