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一、憎水性是絕熱保溫材料重要發(fā)展方向。 材料的吸水率是在選用絕熱材料時應該考慮的一個重要因素，常溫下水的導熱系數是空氣的23.1倍。絕熱材料吸水后不但會大大降低其絕熱性能，而且會加速對金屬的腐蝕，是十分有害的。保溫材料的空隙結構分為連通型、封閉型、半封閉型幾種，除少數有機泡沫塑料的空隙多數為封閉型外，其他保溫材料不管空隙結構如何，其材質本身都吸水，加上連通空隙的毛細管滲透吸水，故整體吸水率均很高。我國目前大多數保溫絕熱材料均不憎水、吸水率高，這樣一來對外護層的防水要求就十分嚴格，增加了外護層的費用。目前改性劑中有機硅類憎水劑，是保溫材料較通用的一種高效憎水劑，它的憎水機理是利用有機硅化合物，與無機硅酸鹽材料之間較強的化學親和力，來有效地改變硅酸鹽材料的表面特性，使之達到憎水效果。它具有穩(wěn)定性好、成本低、施工工藝簡單等特點。 二、發(fā)展新型的保溫材料也是一個研究的主要方向。 目前，已經出現(xiàn)幾種新型保溫材料(例如納米孔絕熱材料、復合絕熱材料石棉代用品等)。納米孔絕熱材料：隨著納米技術的不斷發(fā)展，納米材料越來越受到人們的青睞。納米孔硅質保溫材料就是納米技術在保溫材料領域新的應用，組成材料內的絕大部分氣孔尺寸宜處于納米尺度。根據分子運動及碰撞理論，氣體的熱量傳遞主要是通過高溫側的較高速度的分子，與低溫側的較低速度的分子相互碰撞傳遞能量。 由于空氣中的主要成分氮氣和氧氣的自由程度均在70nm左右，納米孔硅質絕熱材料中的二氧化硅微粒構成的微孔尺寸小于這一臨界尺寸時，材料內部就消除了對流，從本質上切斷了氣體分子的熱傳導，從而可獲得比無對流空氣更低的導熱系數。石棉代用品的開發(fā)和應用：玻璃棉是人造礦物纖維的一種，其制品容重小，導熱系數低，熱絕緣和吸聲性能好，且具有耐腐蝕、不會霉爛、不怕蟲蛀、耐熱、抗凍、抗震和良好的化學穩(wěn)定性等優(yōu)異性能。應用時，施工方便、價格便宜，是一種新型工業(yè)保溫材料。近年來，玻璃棉及其制品的生產隨著我國社會主義建設事業(yè)的飛躍發(fā)展，產品質量不斷提高，品種不斷增多(有玻璃棉氈、縫氈、貼面層縫氈、管殼和棉板等等)，已廣泛地被應用到石油、化工、交通運輸、車船制造、機械制造、工業(yè)建設等方面。 三、無機保溫材料(例如復合硅酸鹽保溫材料等)研究重點應放在減少生產過程中能源的消耗、限制灰塵和纖維的排放、減少黏結劑的用量。有機保溫材料(例如聚苯乙烯泡沫保溫材料、聚氨酯泡沫等)研究重點應放在找出更合適的發(fā)泡劑以代替F11;改進材料的阻燃性能和降低材料的生產成本。 四、研制多功能復合保溫材料，提高產品的保溫效率和擴大產品的應用面。 目前使用的保溫材料在應用上都存在著不同程度的缺陷：硅酸鈣的含濕氣狀態(tài)下，易存在腐蝕性的氧化鈣，并由于長時間內保有水分，不易在低溫環(huán)境下使用;玻璃纖維易吸收水分，不適于低溫環(huán)境，也不適于540℃以上的溫度環(huán)境;礦物棉同樣存在吸水性，不宜用于低溫環(huán)境，只能用于不存在水分的高溫環(huán)境下;聚氨酯泡沫與聚苯乙烯泡沫不宜用于高溫下，而且易燃、收縮、產生毒氣;泡沫玻璃由于對熱沖擊敏感，不宜用于溫度急劇變化的狀態(tài)下，所以為了克服保溫隔熱材料的不足，各國紛紛研制輕質多功能復合保溫材料。 |
