轻质隔热材料的应用分析

轻质隔热材料的应用分析

刘子毅

湖南师范大学附属中学湖南长沙410006

摘要：轻质隔热材料在各个领域中的应用都非常广泛，常见的类型有有机化学类轻质隔热材料、矿物纤维类轻质隔热材料、无机矿物类轻质隔热材料等，本文主要就以上几种轻质隔热材料的组成，应用进行分析。

关键词：轻质隔热材料；应用；组成；分析

在科技水平的发展与人类社会的进步下，人们的环保意识得到了显著的增强，有选择性的应用节能材料已经成为了大势所趋。轻质隔热材料环境污染小、绝缘性能好、质量轻、寿命长，有着广阔的发展前景。

1有机化学类轻质隔热材料

常见的有机化学轻质隔热材料有钙塑板、聚苯乙烯泡沫、PVC泡沫塑料、酚醛泡沫等，这些材料保温性能好、质量轻，在冰箱、冷库、输油管道、油品储罐、复合彩板、吸音板、吊顶板中都有广泛应用。

聚苯乙烯泡沫导热系数为0.014W/m2?K，密度为25~50kg/m3，尺寸稳定性高、吸水率小、电性能好，但是力学性能差，不适宜使用在户外，且聚苯乙烯泡沫材料耐热性能差，容易燃烧，一旦燃烧，将产生大量有毒气体。我国GB50222-95《建筑内部装修设计防火规范》中明确要求，对于泡沫材料，必须要进行阻燃处理，确定燃烧性能达到一定的标准后方可使用。目前，各类小型设备、仪器仪表、家电等包装防护材料多应用聚苯乙烯泡沫材料，如果需要达到阻燃效果，需要应用阻燃剂。

酚醛泡沫材料的成分为甲阶酚醛，可以达到与聚氨酯泡沫相当的耐热环保性能，导热系数可以达到0.043W（m2?K），阻燃性能好，氧指数超过了35%，在空气中不会引燃，火焰中不滴落，最大烟密度仅有5.7%，这是传统聚苯乙烯泡沫难以比拟的。数据显示，一个厚度为40mm的酚醛泡沫板，其耐火极限超过了2h，可以承受高达78℃的高温。

2矿物纤维类轻质隔热材料

目前，国内常用的矿物纤维类隔热材料有矿渣纤维棉、硅酸铝纤维棉、玻璃纤维棉、岩棉等，这几种材料不易燃，可以作为防火卷帘和防火门使用，但是这些短纤维会威胁人体的呼吸系统，虽然可以起到隔热效果，但是无法阻隔烟气流窜。

矿渣纤维棉是金属冶炼后留下的矿石废渣经过高温处理制成，导热系数介于0.044~0.082W（m2?K）之间，最高耐火温度可以达到800℃，容重大，主要用作防火墙与防火门材料，其寿命主要由毡板压制密度决定。我国对矿渣纤维棉的用量非常大，可以将其作为防火门芯材、防火包袋、软质特技防火卷帘门等。

玻璃纤维棉是由废玻璃或者玻璃粉高温熔断制成，成为以二氧化硅为主，导热系数是0.082W（m2?K），耐火温度可以达到1000℃，主要应用于管道保温材料中。岩棉是由玄武岩、花岗岩等组成，成为以硅钙化合物为主，导热系数与矿渣纤维棉相同，耐火温度为600℃。

3无机矿物类轻质隔热材料

常见的无机矿物类轻质隔热材料有膨胀蛭石、型材、膨胀珍珠岩、海泡石保温隔热材料等。

蛭石即含有镁的水铝硅酸盐，在膨胀时会呈现出挠曲状，除了含有大量的铁、镁、铝、硅之外，还有一定量的结晶水，膨胀蛭石是对蛭石矿片经过加热处理后膨胀制得，导热系数为0.047~0.074W（m2?K），最高耐火温度高达1200℃，膨胀蛭石有着吸湿、吸音、耐冬、隔热、防火、抗菌的作用，可以用作飞机、轮船、火车等交通工具的建筑物吊顶和隔板。国内膨胀蛭石、膨胀珍珠岩材料及型材使用量比较大。如:建筑上做屋顶保温层、设备管道保温材料、防火板及防火墙芯材等。硅酸钙保温绝热材料使用量较小，如冶炼工业窑炉节能保温、钢结构防火保护等。

膨胀珍珠岩的主要成分是钙镁化合物，是优良的隔热材料，耐火温度有1300℃，鉴于其良好的耐火性能，膨胀珍珠岩被广泛应用在冶金、化工、建筑、环保、消防、农业部门，采用压力机制造而成的成品材料整体性能非常高，耐水、耐火、保温、隔热、质量轻、成本低廉。用该材料做防火隔断墙芯耐火极限高，无毒无味、无放射性、对人体无害、属绿色建材。采用膨胀珍珠岩板材做板芯，钢丝网作骨架，表面喷抹水泥砂浆，是建设部大力推广的新型墙体材料;板芯和水泥砂浆粘结性能好，墙体强度高，隔热、保温、隔音，符合国家提倡建筑节能的要求。

当今，全球保温隔热材料正朝着高效、节能、薄层、隔热、防水外护一体化方向发展，在发展新型保温隔热材料及符合结构保温节能技术同时，更强调有针对性使用保温绝热材料，按标准规范设计及施工，努力提高保温效率及降低成本。目前，我国对于轻质隔热材料的使用已经非常普遍，但是部分材料存在着降解困难、环境污染大的问题，发达国家响应国际卫生组织号召，已经立法规定禁止使用矿物纤维类物质作防火门充填材料和建筑构件材料。在这一阶段下，我国需要加强新型材料的研发与应用，这是走可持续发展路线的必然需求。

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