12绝热材料和吸声材料.pptx

第12章 绝热材料与吸声材料;— 定义;1. 传热学基础;;;;两个物理量——λ、C ? 导热系数λ（W/m·k）— 厚度为1m的材料，当温度每改变1K时，在1h时间内通过1m2面积的传热量。 ;? 材料的比热容—质量为1g的材料，当温度升高或降低1K时所吸收或放出的热量。 C—材料的比热容，J/(g·K)； Q—材料吸收或放出的热量，J； m—材料的质量，g； T2-T1 —材料受热或冷却前后温差，K ; ? 定义——控制室内热量外流的材料叫做保温材料 防止热量进入室内的材料叫做隔热材料 保温、隔热材料统称为绝热材料。 （λ＜0.175W/m·K）。 ? 绝热材料的选用 ——导热系数λ＜0.175W/m·K，表观密度＜ 600kg/m3， 抗压强度＞0.3MPa;几种典型材料的热工性质;? 绝热材料的基本类型 ? 多孔型 ? 绝热机理——材料孔隙中空气的导热系数(0.029W/m·K)大大小于固体的导热系数，同时孔隙的存在使热量在固相中的传递路线增加，从而传热阻力增加，传热速度大为减缓。;? 纤维型:绝热性能与纤维布置的方向有关;;? 反射型 Io—外来热辐射能量；IB—反射的能量； IA—吸收的能量;? 绝热材料的性能 1.导热系数及其影响因素 ?材料的物质构成——化学组成和分子结构比较简单的物 质比结构复杂的物质的导热系数要大。 λ有机高分子＜ λ无机材料； λ非金属＜ λ金属 ?孔隙率——可将孔隙或空隙中的气体视为无对流的静止空气。①孔隙率↑≡表观密度↓≡λ↓ ②在表观密度相同的情况下，孔隙尺寸↓ ≡λ↓ ③孔隙体积大到一定程度后，由于空气对流的出现，λ↑;?温度——由于辐射热的影响，多孔材料的导热系数一般随温度的升高而增大。 ?湿度——λ水＞λ静止空气→湿度↑≡λ↑ λ气态＜ λ液态＜ λ固体 ?热流方向——对于各向异性的材料，不同方向上的导热系数各不相同，有时差异很大。 ;2. 温度稳定性 ——指材料在受热作用下保持原有性能不变的能力，通常用其不致丧失绝热性能的极限温度来表示。 3. 吸湿性 ——指绝热材料从潮湿环境中吸收水分的能力。 4. 强度 ——通常采用抗压和抗折强度来表示，一般不宜将绝热材料用于承受外界载荷部位。;? 常用绝热材料;绝热材料的成分类型 —续;? 绝热材料的结构类型;? 绝热材料的工艺类型;? 散粒状绝热材料;? 基本绝热原理——珍珠岩属于玻璃质材料，在其软化温度范围内，表现出很高的粘滞性，既能发生显著的变形而不破裂，又可阻止气体外逸。此时其内的化学结合水发生蒸发，在珍珠岩流体中产生大量的气泡，粘滞的软化体随气泡的不断生成与长大发生显著的体积膨胀。在气孔长大到一定程度但尚无合并之时迅速冷却，气泡将保留于膨胀的珍珠岩颗粒内部，形成微孔构造。;? 生产工艺;?实验室简易焙烧膨胀倍数K0与工业焙烧膨胀倍数Ks对比;化学成分;? 膨胀珍珠岩的技术要求;? 膨胀珍珠岩制品;? 典型膨胀珍珠岩制品工艺;— 水玻璃基：水玻璃:膨胀珍珠岩:赤泥（质量比）=43.6:54.6 :1.8，成型压力0.4-0.5 MPa，成型后的坯体在50-110℃的条件下烘干，然后送入550-650 ℃的窑炉进行焙烧。 — 磷酸盐基：以膨胀珍珠岩作骨料，以铝酸铝和少量的硫酸铝、纸浆废液作胶结剂，经配料、搅拌、成型、焙烧制成。制品湿物料质量比： 膨胀珍珠岩45.5；磷酸铝溶液34.1；硫酸铝溶液11.3；纸浆废液9.1 ;膨胀珍珠岩制品胶结剂类型;? 珍珠岩粒度的性质及其影响因素;? 耐热性：膨胀珍珠岩的耐火度为1280-1360℃。但散粒绝热材料主要是利用颗粒的多孔结构，随着温度↑≡多孔结构发生变形≡绝热性能↓乃至丧失。膨胀珍珠岩的安全使用温度一般为800℃。 ? 吸水量：膨胀珍珠岩的吸水量可达本身质量的2-9倍，其吸水速度在15min内质量吸水率可达300%-400%，体积吸水率可达28%-30%。吸水引起强度下降，绝热性能降低。 ;? 特点 ——有机微孔状绝热材料，有天然的软木、铜木等，但主要是指泡沫塑料和泡沫橡胶制品。与无机微孔状绝热材料相比，有机微孔状绝热材料具有质量轻、导热系数小、耐水抗渗、耐腐蚀、耐低温、弹性好，尺寸稳定，加工安装方便等特点，但耐热性较差。 ;? 聚苯乙烯泡沫塑料 —聚苯乙烯泡沫塑料简称EPS，是以聚苯乙烯树脂为主要原料，经发泡剂发泡而制成的一种内部有无数封闭微孔的材料，广泛用于建筑绝热和低温管道工程保冷。 —