气凝胶绝热毡的隔热效果如何?
气凝胶卷毡是由气凝胶组成的毯状超效纳米绝热材料,工作温度-200~600℃,具有非常低的导热率,是一种高效的保温隔热用材料。它的主要性能指标如下:
相比传统的保温隔热材料,效果要好2-5倍左右,比如用硅酸铝针刺毯保温需要50mm厚,但是用气凝胶毡仅需10mm就可以,大大缩减了保温厚度,并且保温效果也大大提升。
纳米微孔隔热材料是由气凝胶衍生出来的复合材料;以纳米二氧化硅气凝胶为主体材料,通过特殊工艺复合而成的柔性保温毡。
它的导热系数低,是一种绝佳的隔热保温材料 ,具有柔软、易裁剪、密度小、无机防火、疏水等特性,可替代玻璃纤维制品、石棉保温毡等传统柔性保温材料。可以以最小的体积达到传统保温材料同样的保温效果,环保节能,被广泛使用。
国内从事最早、规模最大、实力最强的二氧化硅纳米孔超级隔热材料的生产企业是疏博纳米,是一家集气凝胶及其复合材料的研发、生产和销售于一体的高新技术企业。从气凝胶的原料、粉体、晶体、毡体、再到日用品、工业品、纺织品等多种应用形式,被广泛应用于各行各业中。
气凝胶毡保温性能要比普通的保温材料好,而且安全性高,民用建筑物的成本可分为两部分:一是建造成本,其中包括建筑物的建造成本、供暖系统的建造成本(包括锅炉房、外网和室内系统),即通常所说的初投资;
二是使用成本,其中包括水电成本、维修成本、人工及折旧成本等,即通常所说的经常运行成本。
一、气凝胶毡墙体保温经济性分析供暖系统也与供暖负荷大小有关,单个房间气凝胶毡耗能要比岩棉板和聚氨酯分别减少 207w、82w,平均算下来的话,使用气凝胶毡比岩棉减少耗热 103500w,聚氨酯减少耗热 41000w。因此在现行的供暖制度下,气凝胶毡在使用10年后经济效果已经超过岩棉板,事实证明,使用气凝胶毡进行建筑保温是有性价比,并且可行的。
建筑保温材料的安全性理念越来越深入人心,特别是规定民用建筑外保温材料必须采用燃烧性能为A级的材料,这就使传统的有机保温材料极大的萎缩,随着气凝胶毡技术的不断进步,气凝胶毡保温材料必将会成为保温材料的主导。
二、气凝胶毡管道保温经济性分析根据稳定传热的基本原理,由管道保温表面单位长度散热损失计算公式可知,管内介质与环境的温差,保温材料的导热系数,保温层的厚度都可以影响到散热量的大小。对于保温层的厚度一般计算其经济厚度,以节省燃料的成本。因此,最经济的保温层厚度应当是保温后,每年热损失成本和投资年折旧成本、年运行成本、年维修成本之和为最小。而管道保温材料的正确应用选取对散热量起着关键性的作用。
通过计算得出未进行保温的管道散热量为 162000w,保温管道向环境的散热量分别约为85750w。使用气凝胶毡后一年可节省煤 75.6 吨,再根据初投资以及折旧成本等综合因素考虑,对于长期使用的管道来说,使用气凝胶毡所带来的经济效益更为显著。
保温材料有:聚氨酯泡沫、聚苯板、酚醛泡沫、陶瓷纤维毯、硅酸铝毡、氧化铝、碳化硅纤维、气凝胶毡、玻璃棉、岩棉、膨胀珍珠岩、微纳隔热、发泡水泥等。保温材料一般是指热系数小于或等于0.12的材料。保温材料发展很快,在工业和建筑中采用良好的保温技术与材料,往往可以起到事半功倍的效果。
保温材料按材料成份分类可分为有机保温材料和无机保温材料。
有机保温材料
有机类保温材料主要有聚氨酯泡沫、聚苯板、EPS,XPS,酚醛泡沫等。有机保温材料具有重量轻、可加工性好、致密性高、保温隔热效果好,但缺点是不耐老化、变形系数大、稳定性差、安全性差、易燃烧、生态环保性很差、施工难度大、工程成本较高,其资源有限,且难以循环再利用。
无机保温材料
无机保温材料主要集中在陶瓷纤维毯、硅酸铝毡、氧化铝、碳化硅纤维、气凝胶毡、玻璃棉、岩棉、膨胀珍珠岩、微纳隔热、发泡水泥,无机活性墙体保温材料等具有一定保温效果的材料,根据配方能够达到B1到A级防火。
气凝胶最早由美国科学工作者S.Kistler在1931年制得的一种低密度、高孔隙率的纳米多孔材料,早在1993年美国宇航局NASA就将气凝胶应用到航空航天领域。是目前公认热导率最低的固态材料,也是目前最轻的固体;其优异的理化性能打破了十余项吉尼斯世界纪录,被誉为改变21世纪的十大材料之一。由于它的特殊性能被应用到了很多领域。
(1)军事及航空航天领域
与传统绝热材料相比,气凝胶材料可以用更轻的质量、更小的体积达到等效的隔热效果。这一特点使其在航空、航天应用领域具有举足轻重的优势,目前主要应用在太空服的绝缘材料和飞行器隔热等;
(2)工业及建筑绝热领域
在电力、石化、化工、冶金、建材行业以及其他工业领域,热工设备大量存在。其中由于一些设备的特殊部位和环境,受到重量、体积或空间的限制,都需要用到这种高效的超级绝热材料;
(3)太阳能热水器领域
太阳能热水器及其他集热装置的高效保温是进一步提高太阳能装置的能源利用率和其实用性的关键因素。将气凝胶材料应用于热水器的储水箱、管道和集热器等,比现有太阳能集热效率更高,更有效。
由于气凝胶材料的优异性能,已经被应用到了很广泛的领域,那到底这种材料有没有缺点?国内外的科研工作者一直在研究如何将气凝胶更好地应用到日常服装领域,气凝胶本身柔韧性较差、易碎,目前应用到服装领域的气凝胶是将气凝胶颗粒或粉末与无机纤维或有机纤维结合在一起制成气凝胶毡,这种气凝胶复合材料的保暖性很好,但是克重较重,柔韧性较差,而且在使用过程中气凝胶粉末会逐渐的逸出,体验效果不够理想。
而这一“世纪性难题”终于在2018年得到了解决。据资料显示,国内最早开发出来的纺织专用气凝胶复合材料是由疏博纳米研发出来的,解决了气凝胶材料固有的易碎、掉粉等缺陷,最先开发出了颠覆传统的纺织专用气凝胶复合保暖材料,在保留了气凝胶最轻、最隔热的特点同时将气凝胶真正地做到了柔性可穿戴,并将其应用在服饰中,真正做到了让科技造“服”于人。
疏博纳米有限公司是一家集气凝胶及其复合材料的研发、生产和销售于一体的高新技术企业。是国内从事最早、规模最大、实力最强的二氧化硅纳米孔超级隔热材料研发与制造基地。从气凝胶的原料、粉体、晶体、毡体、再到日用品、工业品、纺织品等多种应用形式,被广泛应用于各行各业中。
2、传统的聚苯板、无机保温板具有的优异保温效果,在中国的墙体保温材料市场中广泛使用,但是不具备安全的防火性能,尤其是燃烧时产生毒气,其实此类材料的使用在发达国家早已经被限制在极小的应用领域。中国建筑物因大面积使用聚苯板保温材料所引发的火灾事故频发,造成了巨大的经济损失和人身伤亡。
3、岩棉的生产对人体有害,工人还会不愿施工的情况出现,而且岩棉建厂的周期长,从保温材料有:聚氨酯泡沫、聚苯板、酚醛泡沫、陶瓷纤维毯、硅酸铝毡、氧化铝、碳化硅纤维、气凝胶毡、玻璃棉、岩棉、膨胀珍珠岩、微纳隔热、发泡水泥等。保温材料一般是指热系数小于或等于0.12的材料。保温材料发展很快,在工业和建筑中采用良好的保温技术与材料,往往可以起到事半功倍的效果。
绝热,意思就是把热量隔绝,不让热量进行传递、对流等等,比如夏天高温天气顶层建筑采取绝热材料,以此达到绝热的效果。绝热材料使得热量不对流或是不吸收,这样使得所保护的对象保持一定的温度,炎热的时候建筑等可受到保护,不再炎日中灼烤。在我们日常生活中,绝热材料的运用十分广泛,那大家了解绝热材料吗?绝热材料有哪些呢?相信很多人都不清楚,下面由小编一一给大家介绍吧。
绝热材料介绍
绝热材料是指能阻滞热流传递的材料,又称热绝缘材料。传统绝热材料,如玻璃纤维、石棉、岩棉、硅酸盐等,新型绝热材料,如气凝胶毡、真空板等。它们用于建筑围护或者热工设备、阻抗热流传递的材料或者材料复合体,既包括保温材料,也包括保冷材料。绝热材料一方面满足了建筑空间或热工设备的热环境,另一方面也节约了能源。因此,有些国家将绝热材料看作是继煤炭、石油、天然气、核能之后的“第五大能”。
绝热材料的分类
1、按照性能来分,绝热材料分为多孔材料,热反射材料和真空材料三类。前者利用材料本身所含的孔隙隔热,因为空隙内的空气或惰性气体的导热系数很低,如泡沫材料、纤维材料等热反射材料具有很高的反射系数,能将热量反射出去,如金、银、镍、铝箔或镀金属的聚酯、聚酰亚胺薄膜等。真空绝热材料是利用材料的内部真空达到阻隔对流来隔热。
2、按其成分不同可以分为有机材料和无机材料两大类。
(1)热力设备及管道保温用的材料多为无机绝热材料。此类材料具有不腐烂、不燃烧、耐高温等特点,如石棉、硅藻土、珍珠岩、气凝胶毡、玻璃纤维、泡沫混凝土和硅酸钙等。
(2)低温保冷工程多用有机绝热材料。此类材料具有表观密度小、导热系数低、原料来源广、不耐高温、吸湿时易腐烂等特点,如软木、聚苯乙烯泡沫塑料、聚氨基甲酸酯、牛毛毡和羊毛毡等。
3、按照绝热材料的使用温度限度可以分为高温用、中温用和低温用绝热材料三种。
(1)高温用绝热材料,使用温度可在700℃以上。这类纤维质材料有硅酸铝纤维和硅纤维等多孔质材料有硅藻土、蛭石加石棉和耐热粘合剂等制品。
(2)中温用绝热材料,使用温度在100~700℃之间。中温用纤维质材料有气凝胶毡、石棉、矿渣棉和玻璃纤维等多孔质材料有硅酸钙、膨胀珍珠岩、蛭石和泡沫混凝土等。
(3)低温用绝热材料,使用温度在100℃以下的保冷工程中。
4、按照绝热材料形状不同可分为松散粉末状、纤维状、粒状、瓦状和砖等几种材料。
5、按照施工方法的不同可分为湿抹式绝热材料、填充式绝热材料、绑扎式绝热材料、包裹及缠绕式绝热材料和浇灌式绝热材料。
(1)湿抹式:即将石棉、石棉硅藻土等保温材料加水调和成胶泥涂抹在热力设备及管道的外表面上。
(2)填充式:是在设备或在管道外面做成罩子,其内部填充绝热材料,如填充矿渣棉、玻璃棉等。
(3)绑扎式:是将一些预制保温板或管壳放在设备或管道外面,然后用铁丝绑扎,外面再涂保护层材料。属于这类的材料有石棉制品、膨胀珍珠岩制品、膨胀蛭石制品和硅酸钙制品等。
(4)包裹及缠绕式:是把绝热材料做成毡状或绳状,直接包裹或缠绕在被绝缘的物体上。属于这类的材料有矿渣棉毡、玻璃棉毡以及石棉绳和稻草绳等。
(5)浇灌式:是将发泡材料在现场灌入被保温的管道、设备的模壳中,经现场发泡成保温(冷)层结构。也有直接喷涂在管道、设备外壁上,瞬时发泡,形成保温(冷)层。
绝热材料有哪些?
(1)传统绝热材料,如玻璃纤维、石棉、岩棉、矿渣棉、硅酸盐、硅藻土、膨胀蛭石、膨胀珍珠岩、发泡粘土、轻质混凝土、微孔硅酸钙、泡沫玻璃、陶瓷纤维、吸热玻璃、热反射玻璃、中空玻璃等等。
(2)新型绝热材料,如气凝胶毡、真空板等等。
以上就是绝热材料有哪些的有关介绍,相信大家对于绝热材料有了更深的了解和认知。近年来,众多材质的绝热材料,泡沫塑料类绝热材料的需求是比较大的,所以增长很快,在我们的生活中也很常见,比如聚苯乙烯泡沫塑料作为屋顶、墙壁等进行隔热保温等等。好了,有关绝热材料的介绍就到这里,希望可以很好地帮助大家了解到绝热材料的有关问题。
绝热材料的类型有很多,不同类型的绝热材料的绝热的原理是有所不同的,绝热材料在很多地方都是可以运用到的,不仅仅是在隔热的问题中可以使用到绝热材料,而且在保冷、还有保温的问题中也是会用到绝热材料的。绝热材料在航天事业中是起着很大的作用的。下面小编就来给大家介绍一下绝热材料是什么,以及绝热材料的分类,还有绝热材料的原理以及施工方法。
绝热材料是什么
绝热材料分为多孔材料,热反射材料和真空材料三类。前者利用材料本身所含的孔隙隔热,因为空隙内的空气或惰性气体的导热系数很低,如泡沫材料、纤维材料等热反射材料具有很高的反射系数,能将热量反射出去,如金、银、镍、铝箔或镀金属的聚酯、聚酰亚胺薄膜等。真空绝热材料是利用材料的内部真空达到阻隔对流来隔热。航空航天工业对所用隔热材料的重量和体积要求较为苛刻,往往还要求它兼有隔音、减振、防腐蚀等性能。各种飞行器对隔热材料的需要不尽相同。飞机座舱和驾驶舱内常用泡沫塑料、超细玻璃棉、高硅氧棉、真空隔热板来隔热。导弹头部用的隔热材料早期是酚醛泡沫塑料,随着耐温性好的聚氨酯泡沫塑料的应用,又将单一的隔热材料发展为夹层结构。导弹仪器舱的隔热方式是在舱体外蒙皮上涂一层数毫米厚的发泡涂料,在常温下作为防腐蚀涂层,当气动加热达到200°C以上时,便均匀发泡而起隔热作用。人造地球卫星是在高温、低温交变的环境中运动,须使用高反射性能的多层隔热材料,一般是由几十层镀铝薄膜、镀铝聚酯薄膜、镀铝聚酰亚胺薄膜组成。另外,表面隔热瓦的研制成功解决了航天飞机的隔热问题,同时也标志着隔热材料发展的更高水平。
绝热材料的原理
热传递在建筑物热量交换中表现为三种方式:传导热+对流热<25%,辐射热>75%。
夏天瓦屋面温度升高后,大量辐射热进入室内导致温度持续上升,工作与生活环境极不舒服。
Dike铝箔卷材的太阳辐射吸收系数(法向全辐射放射率)0.07,放射热量很少。被广泛应用于屋面与墙体的隔热保温。
热能传播路线(不加隔热膜):太阳——红外线磁波——热能撞击瓦片使温度升高——瓦片成为热源放射出热能——热能撞击现浇屋面使温度升高——现浇屋面成为热源放射出热能——室内环境温度持续升高
热能传播路线(加隔热膜):太阳——红外线磁波——热能撞击瓦片使温度升高——瓦片成为热源放射出热能——热能撞击铝箔使表面温度升高——铝箔放射率极低,放射少量热能——室内保持舒适的环境温度。
绝热材料的施工方法
按照施工方法的不同可分为湿抹式绝热材料、填充式绝热材料、绑扎式绝热材料、包裹及缠绕式绝热材料和浇灌式绝热材料。
湿抹式:即将石棉、石棉硅藻土等保温材料加水调和成胶泥涂抹在热力设备及管道的外表面上。
填充式:是在设备或在管道外面做成罩子,其内部填充绝热材料,如填充矿渣棉、玻璃棉等。
绑扎式:是将一些预制保温板或管壳放在设备或管道外面,然后用铁丝绑扎,外面再涂保护层材料。属于这类的材料有石棉制品、膨胀珍珠岩制品、膨胀蛭石制品和硅酸钙制品等。
包裹及缠绕式:是把绝热材料做成毡状或绳状,直接包裹或缠绕在被绝缘的物体上。属于这类的材料有矿渣棉毡、玻璃棉毡以及石棉绳和稻草绳等。
浇灌式:是将发泡材料在现场灌入被保温的管道、设备的模壳中,经现场发泡成保温(冷)层结构。也有直接喷涂在管道、设备外壁上,瞬时发泡,形成保温(冷)层。
绝热材料有哪些
传统绝热材料,如玻璃纤维、石棉、岩棉、矿渣棉、硅酸盐、硅藻土、膨胀蛭石、膨胀珍珠岩、发泡粘土、轻质混凝土、微孔硅酸钙、泡沫玻璃、陶瓷纤维、吸热玻璃、热反射玻璃、中空玻璃等。新型绝热材料,如气凝胶毡、真空板等。
上文中小编给大家介绍了一下绝热材料是什么以及绝热材料的原理是什么,还有绝热材料要怎么样来施工还有使用。绝热材料在建筑行业以及航天领域的使用是很广泛的,只要是需要绝热的行业绝热材料都是一个热门的存在,绝热材料这个资源要比大家想象中的还要重要,所以很多的国家都是将绝热材料作为很重要的资源在看待的,大家如果对绝热材料有兴趣的话,不妨尝试一下绝热材料这个行业。