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隔熱材料，是指能阻滯熱流傳遞的材料或材料復(fù)合體,，又稱熱絕緣材料,。其導(dǎo)熱系數(shù)一般小于0.174W/(m·K)，表觀密度應(yīng)小于1000kg/m3,。 隔熱材料的種類很多,，傳統(tǒng)絕熱材料，如玻璃纖維,、石棉,、巖棉、硅酸鹽等,，新型絕熱材料,，如氣凝膠氈、真空板等,。隔熱材料按隔熱原理可以分為多孔材料,熱反射材料和真空材料三類,。 1.1 隔熱原理 根據(jù)隔熱機(jī)理和隔熱方式的不同，隔熱可以分為阻隔性隔熱,、反射隔熱及輻射隔熱三類,。 1.1.1 阻隔性隔熱 熱傳遞是通過對流、輻射及熱傳導(dǎo)三種途徑來實(shí)現(xiàn)的,。阻隔性隔熱通過對熱傳遞的顯著阻抗性實(shí)現(xiàn)隔熱,。 為實(shí)現(xiàn)隔熱，采用低導(dǎo)熱系數(shù)的組合物或在涂膜中引入導(dǎo)熱系數(shù)極低的空氣可獲得良好的效果,，這就是阻隔性隔熱涂料研制的基本依據(jù),。材料導(dǎo)熱系數(shù)的大小是材料隔熱性能的決定因素，導(dǎo)熱系數(shù)越小,，保溫隔熱性能就越好,。 應(yīng)用最廣泛的阻隔性隔熱涂料是硅酸鹽類復(fù)合涂料。主要由海泡石,、蛙石,、珍珠巖粉等多孔性無機(jī)隔熱骨料、無機(jī)及有機(jī)粘結(jié)劑及引氣劑等助劑組成,。 多孔隔熱材料具有氣孔率高,、體積密度小、熱導(dǎo)率低等特性,，能夠有效阻隔熱量的傳遞,。隔熱原理就是通過材料本身非常多的密閉小孔中的空氣或惰性氣體對熱量具有很好的慢導(dǎo)性,，使得材料本身隨外在溫度變化而非常緩慢的變化，最終達(dá)到保溫效果,。  圖 | 多孔隔熱材料  1.1.2 反射隔熱 任何物質(zhì)都具有反射或吸收一定波長的太陽光的性能,。由太陽光譜能量分布曲線可知,，太陽能絕大部分處于可見光和近紅外區(qū)400－1800nm范圍。在該波長范圍內(nèi)反射率越高,，涂層隔熱效果就越好,。因此通過選擇合適的樹脂、金屬或金屬氧化物填料及生產(chǎn)工藝,，可制得高反射率的涂層,，反射太陽熱，以達(dá)到隔熱的目的,。 反射隔熱涂料是在鋁基反光隔熱涂料的基礎(chǔ)上發(fā)展而來的,，最早使用的是薄片狀鋁粉，到后來的金屬氧化物，到現(xiàn)在的納米材料,。導(dǎo)電性能良好的金屬如銅,、鋁、銀具有良好的紅外反射能力,。  —————— 圖 | 太陽光譜的波長分布 1.1.3 輻射隔熱 通過輻射的形式把物體吸收的日照光線和熱量以一定的波長發(fā)射到空氣中,，從而達(dá)到良好隔熱降溫效果為輻射隔熱。由于輻射隔熱是通過使抵達(dá)物體表面的輻射轉(zhuǎn)化為熱反射電磁波輻射到大氣中而達(dá)到隔熱的目的,，因此,，關(guān)鍵技術(shù)是制備具有高熱發(fā)射率的涂料組成。 研究表明,，多種金屬氧化物如Fe2O3,、MnO2,、Co2O3,、CuO等摻雜形成的具有反型尖晶石結(jié)構(gòu)的物質(zhì)具有熱發(fā)射率高的特點(diǎn)，因而廣泛用作隔熱節(jié)能涂料的填料,。 輻射隔熱是宇航器表面防熱的一種方式,。方法是利用耐高溫并具有高輻射特性材料的外表面,將宇航器表面的氣動熱以輻射熱的形式散向空間,從而實(shí)現(xiàn)防熱。優(yōu)點(diǎn)是可以重復(fù)使用;缺點(diǎn)是不能承受很高的熱流密度環(huán)境,。  —————— 圖 | 輻射隔熱——宇航器 1.2 影響因素 1.2.1 導(dǎo)熱系數(shù) 導(dǎo)熱系數(shù)是指在穩(wěn)定傳熱條件下,，1m厚的材料，兩側(cè)表面的溫差為1度,，在一定時間內(nèi),，通過1平方米面積傳遞的熱量，單位為W/(m·K),。 通常把導(dǎo)熱系數(shù)較低的材料稱為保溫材料(我國國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,，平均溫度不高于350℃時導(dǎo)熱系數(shù)不大于0.12W/(m·K)的材料稱為保溫材料)，而把導(dǎo)熱系數(shù)在0.05W/(m·K)以下的材料稱為高效保溫材料,。 1.2.2 材料類型 · 隔熱材料（絕熱材料）類型不同,，導(dǎo)熱系數(shù)不同。 · 隔熱材料的物質(zhì)構(gòu)成不同,，其物理熱性能也就不同,。 · 隔熱機(jī)理存有區(qū)別，其導(dǎo)熱性能或?qū)嵯禂?shù)也就各有差異,。 · 對于同一物質(zhì)構(gòu)成的隔熱材料,，內(nèi)部結(jié)構(gòu)不同，或生產(chǎn)的控制工藝不同,，導(dǎo)熱系數(shù)也會存在很大差別,。 1.2.3 填充氣體 · 氣相導(dǎo)熱系數(shù)遠(yuǎn)小于固相導(dǎo)熱系數(shù)，氣相與固相的比例調(diào)控著材料的導(dǎo)熱系數(shù)。 · 導(dǎo)熱系數(shù)在很大程度上取決于填充氣體的種類,，如氦氣,、氫氣熱導(dǎo)率較大。 1.2.4 外在因素 工作溫度：溫度提高,，材料導(dǎo)熱系數(shù)上升 環(huán)境濕度：隨著環(huán)境濕度升高,，開孔材料導(dǎo)熱系數(shù)明顯變大 熱流方向：對纖維材料而言，當(dāng)熱流方向平行于纖維方向時,，材料的導(dǎo)熱性能更好,；而當(dāng)熱流方向垂直于纖維方向時，材料的隔熱性能更好,。 |
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