保溫隔熱材料

　　簡介
　　保溫隔熱材料（又稱絕熱材料）是指對(duì)熱流具有顯著阻抗性的材料或材料復(fù)合體。
　　基本要求
　　1. 導(dǎo)熱系數(shù)一般小于0.174W/m.k 　　
　　2. 表觀密度應(yīng)小于1000kg/m3
　　保溫隔熱材料的分類
　　工業(yè)應(yīng)用
　　工業(yè)用保溫隔熱材料的導(dǎo)熱系數(shù)往往更低一些，具體指標(biāo)要求與行業(yè)領(lǐng)域和具體應(yīng)用密切相關(guān)。為此，人們一直在尋求與研究一種能大大提高隔熱保溫材料反射隔熱保溫新型材料。上世紀(jì)90年代，美國國家航空航天局(NASA)的科研人員為解決航天飛行器傳熱控制問題而研發(fā)采用的一種新型太空絕熱反射瓷層(Therma-Cover)，該材料是由一些懸浮于惰性乳膠中的微小陶瓷顆粒構(gòu)成的，它具有高反射率、高輻射率、低導(dǎo)熱系數(shù)、低蓄熱系數(shù)等熱工性能，具有卓越的隔熱反射功能。這種高科技材料在國外由航天領(lǐng)域推廣應(yīng)用到民，用于建筑和工業(yè)設(shè)施中，并已出口到我國，用于一些大型工業(yè)設(shè)施中。但美中不足的是，該材料20美元/kg的昂貴售價(jià)實(shí)在令國內(nèi)許多行業(yè)望物興嘆，難以承受。
　　發(fā)展概況
　　國際發(fā)展趨勢(shì)
　　當(dāng)今，全球保溫隔熱材料正朝著高效、節(jié)能、薄層、隔熱、防水外護(hù)一體化方向發(fā)展，在發(fā)展新型保溫隔熱材料及符合結(jié)構(gòu)保溫節(jié)能技術(shù)同時(shí)，更強(qiáng)調(diào)有針對(duì)性使用保溫絕熱材料，按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范設(shè)計(jì)及施工，努力提高保溫效率及降低成本。近年來，國內(nèi)外紛紛展開薄層隔熱保溫涂料的研究，美國已有多家公司生產(chǎn)這種絕熱瓷層涂料，如美國的SPM Thermo-Shield、Thermal Protective Systems推出的Ceramic-Cover、J.H.International的Therma-Cover等產(chǎn)品。
　　國內(nèi)發(fā)展趨勢(shì)
　　國內(nèi)也悄然掀起一股研發(fā)隔熱保溫新材料的熱潮，且北京志盛威華科技發(fā)展有限公司已率先在國內(nèi)同行中研制成功具有高效、薄層、隔熱節(jié)能、裝飾防水于一體的新型太空反射絕熱涂料。該涂料選用了具有優(yōu)異耐熱、耐候性、耐腐蝕和防水性能的硅丙乳液和水性氟碳乳液為成膜物質(zhì)，采用被譽(yù)為空間時(shí)代材料的極細(xì)中空陶瓷顆粒為填料，由中空陶粒多組合排列制得的涂膜構(gòu)成的，它對(duì)400~1800nm范圍的可見光和近紅外區(qū)的太陽熱進(jìn)行高反射，同時(shí)在涂膜中引入導(dǎo)熱系數(shù)極低的空氣微孔層來隔絕熱能的傳遞。這樣通過強(qiáng)化反射太陽熱和對(duì)流傳遞的顯著阻抗性，能有效地降低輻射傳熱和對(duì)流傳熱，從而降低物體表面的熱平衡溫度，可使屋面溫度最高降低20℃，室內(nèi)溫度降低5~10℃。產(chǎn)品絕熱等級(jí)達(dá)到R-33.3, 熱反射率為89%，導(dǎo)熱系數(shù)為0.030W/m.K。 發(fā)展趨勢(shì)：建筑物隔熱保溫是節(jié)約能源、改善居住環(huán)境和使用功能的一個(gè)重要方面。建筑能耗在人類整個(gè)能源消耗中所占比例一般在30-40%，絕大部分是采暖和空調(diào)的能耗，故建筑節(jié)能意義重大。而且由于該隔熱保溫涂料以水為稀釋介質(zhì)，不含揮發(fā)性有機(jī)溶劑，對(duì)人體及環(huán)境無危害；其生產(chǎn)成本僅約為國外同類產(chǎn)品的1/5，而它作為一種新型隔熱保溫涂料，有著良好的經(jīng)濟(jì)效益、節(jié)能環(huán)保、隔熱效果和施工簡便等優(yōu)點(diǎn)而越來越受到人們的關(guān)注與青睞。且這種太空絕熱反射涂料正經(jīng)歷著一場由工業(yè)隔熱保溫向建筑隔熱保溫為主的方向轉(zhuǎn)變，由厚層向薄層隔熱保溫的技術(shù)轉(zhuǎn)變，這也是今后隔熱保溫材料主要的發(fā)展方向之一。太空反射絕熱涂料通過應(yīng)用陶瓷球型顆粒中空材料在涂層中形成的真空腔體層，構(gòu)筑有效的熱屏障，不僅自身熱阻大，導(dǎo)熱系數(shù)低，而且熱反射率高，減少建筑物對(duì)太陽輻射熱的吸收，降低被覆表面和內(nèi)部空間溫度，因此它被行家一致公認(rèn)為有發(fā)展前景的高效節(jié)能材料之一。
　　國內(nèi)優(yōu)質(zhì)保溫隔熱材料
　　ZS-211反射隔熱保溫涂料材料
　　涂料為單組分骨白色漿體，耐溫幅度-30--120℃，具有高效、薄層、隔熱保溫、裝飾、防水、防火、防腐、絕緣于一體的新型太空節(jié)能反射隔熱保溫涂料,涂料能在物體表面由封閉微珠將其連接在一起的三維網(wǎng)絡(luò)陶瓷纖維狀結(jié)構(gòu)，涂料的絕熱等級(jí)達(dá)到R-30.1，熱反射率為90%，導(dǎo)熱系數(shù)為0.04W/m.K，能有效抑制太陽和紅外線的輻射熱和傳導(dǎo)熱，隔熱抑制效率可達(dá)90%左右，能保持70%物體空間里的　　熱量不流失。
　　ZS-1耐高溫隔熱保溫涂料材料
　　耐高溫隔熱保溫涂料都選用了納米陶瓷空心微珠、硅鋁纖維、各種反射材料為原料，耐溫幅度-80—1800℃，可以直接面對(duì)火焰隔熱保溫，導(dǎo)熱系數(shù)都只有0.03W/m.K，能有效抑制并屏蔽紅外線的輻射熱和熱量的傳導(dǎo)，隔熱抑制效率可達(dá)90%左右，可抑制高溫物體的熱輻射和熱量的散失，對(duì)低溫物體可有效保冷并能抑制環(huán)境輻射熱而引起的冷量損失，也可以防止物體冷凝的發(fā)生。 。這種太空絕熱瓷層是根據(jù)美國航空和航天宇宙航行局NASA控制航天飛機(jī)熱傳導(dǎo)的工作原理研制而成的，適用于高壓噴涂、無污染，具有良好的抗熱輻射、薄層隔熱、防水防腐蝕等性能。目前該材料已轉(zhuǎn)向一般工業(yè)及民用隔熱保溫。而國內(nèi)也有多家企業(yè)在研發(fā)該類材料，如薄層隔熱反射涂料、太陽熱反射隔熱涂料、水性反射隔熱涂料、隔熱防曬涂料、陶瓷絕熱涂料等等。主要是采用耐候性好、耐水性強(qiáng)、耐老化性強(qiáng)、有較強(qiáng)粘結(jié)力和彈性的、且能與保溫填料、反射填料相溶性好的成膜材料，選擇質(zhì)輕中空、耐高溫、熱阻大、并具有良好反射性和輻射性的填料，折光系數(shù)高、表面光潔度高、熱反射率及輻射率高的超細(xì)粉料適合作為反射填料，與成膜基料一起構(gòu)成低輻射傳熱層，可有效隔斷熱量的傳遞。這種薄層隔熱反射涂料與多孔材料復(fù)合使用可用于建筑物、車船、石化油罐設(shè)備、糧庫、冷庫、集裝箱、管道等不同場所涂裝。
　　選用注意事項(xiàng)
　　選擇保溫隔熱材料一般從以下幾點(diǎn)考慮：
　　耐溫范圍
　　根據(jù)材料的耐溫范圍保溫隔熱材料分為：低溫保溫隔熱材料、中溫保溫隔熱材料、高溫保溫隔熱材料。 　　
　　所選保溫隔熱材料的耐溫性能必須符合使用環(huán)境。 　　
　　選擇低溫保溫隔熱材料時(shí)，一般選擇分類溫度低于長期使用溫度約10-30℃左右的材料。 　　
　　選擇中溫保溫隔熱材料和高溫保溫隔熱材料時(shí)，一般選擇分類溫度高于長期使用溫度約100-150℃的材料。
　　材料的物理形態(tài)和特性
　　保溫隔熱材料的形態(tài)有：板、毯、棉、紙、氈、異型件、紡織品等。 　　
　　不同類型的隔熱材料的物理特性（機(jī)械加工性、耐磨性、耐壓性等）有所差異。 　　
　　所選保溫隔熱材料的形態(tài)和物理特性必須符合使用環(huán)境。
　　材料的化學(xué)特性
　　不同類型的保溫隔熱材料化學(xué)特性（防水性、耐腐蝕性等）有所差異。 　　
　　所選保溫隔熱材料的化學(xué)性能必須符合使用環(huán)境。
　　材料的保溫隔熱性能
　　隔熱系統(tǒng)中隔熱層的厚度往往有個(gè)最大值。 　　
　　使用所選保溫隔熱材料所需的隔熱層厚度必須在最大值以內(nèi)。 　　
　　在一些要求隔熱層厚度較薄的場合往往需要選擇保溫隔熱性能較好的保溫隔熱材料（如：派基隔熱軟氈、納基隔熱軟氈）。
　　材料的環(huán)保等級(jí)
　　所選保溫隔熱材料的環(huán)保等級(jí)必須滿足設(shè)計(jì)需求。 　　
　　某些出口產(chǎn)品中往往需要用到環(huán)保等級(jí)非常高的保溫隔熱材料。
　　材料的成本
　　確定好材料的范圍之后，根據(jù)材料價(jià)格核算成本，選擇性價(jià)比最好的材料。 　　
　　綜合起來說，選擇保溫隔熱材料就是根據(jù)使用環(huán)境選擇出形態(tài)、物理特性、化學(xué)特性、保溫隔熱性能符合使用環(huán)境，環(huán)保等級(jí)滿足設(shè)計(jì)需求的保溫隔熱材料，經(jīng)過核算成本，最終確定所要使用的保溫隔熱材料。