隔熱材料效果好嗎

隔熱(re)是指在熱(re)量傳(chuan)遞(di)(di)過(guo)程中，熱(re)量從溫(wen)度較高(gao)空(kong)間(jian)向溫(wen)度較低空(kong)間(jian)傳(chuan)遞(di)(di)時由于傳(chuan)導(dao)(dao)介質的變化導(dao)(dao)致的單位空(kong)間(jian)溫(wen)度變化變小(xiao)從而阻滯熱(re)傳(chuan)導(dao)(dao)的物理過(guo)程。通常利用隔熱(re)材料來實現，也有通過(guo)空(kong)氣動力等動態技(ji)術手段實現隔熱(re)。

1、隔熱材料的基本要求

對絕熱(re)材料的基(ji)本要求是：導熱(re)系數不宜(yi)大(da)于(yu)0.17W/(m·K)，表觀密度(du)應(ying)小于(yu)1000kg/m3，抗壓強度(du)應(ying)大(da)于(yu)0.3MPa。選用時，應(ying)結合建筑物的用途，圍護(hu)結構的構造，施工難(nan)易(yi)，材料來(lai)源和經濟核(he)算等(deng)綜(zong)合考慮。

該圖片由注冊用戶"溫暖·生活家"提供，版權聲明反饋

2、隔熱材料的分類

絕熱材料的品種(zhong)很多，按材質分類，可(ke)分為無機絕熱材料、有機絕熱材料和金(jin)屬絕熱材料三(san)大類。按形(xing)態分類，可(ke)分為纖維狀(zhuang)、微孔狀(zhuang)、氣泡(pao)狀(zhuang)和層狀(zhuang)等。

隔熱(re)材(cai)(cai)料效果好不好需要從隔熱(re)效果種類以及影(ying)響(xiang)隔熱(re)材(cai)(cai)料性能(neng)的(de)因素(su)來分(fen)析，下面來看(kan)一下吧。

影響隔熱性能的因素

1、材料類型

隔(ge)(ge)熱(re)材(cai)(cai)料（絕熱(re)材(cai)(cai)料）類型不同，導(dao)熱(re)系(xi)數不同。隔(ge)(ge)熱(re)材(cai)(cai)料的物質構成不同，其物理(li)熱(re)性(xing)(xing)能也就不同；隔(ge)(ge)熱(re)機理(li)存有區別(bie)，其導(dao)熱(re)性(xing)(xing)能或導(dao)熱(re)系(xi)數也就各有差異。

2、工作溫度

溫(wen)度(du)對各類絕熱(re)(re)(re)材(cai)(cai)料(liao)導(dao)熱(re)(re)(re)系數均有直(zhi)接影(ying)響，溫(wen)度(du)提高，材(cai)(cai)料(liao)導(dao)熱(re)(re)(re)系數上升。因(yin)為溫(wen)度(du)升高時，材(cai)(cai)料(liao)固體分子的熱(re)(re)(re)運(yun)動增強，同時材(cai)(cai)料(liao)孔隙中(zhong)空氣的導(dao)熱(re)(re)(re)和(he)孔壁間的輻射作用也有所增加(jia)。但這種影(ying)響，在(zai)溫(wen)度(du)為0-50℃范圍(wei)內并不(bu)顯著(zhu)，只有對處(chu)于高溫(wen)或負溫(wen)下的材(cai)(cai)料(liao)，才(cai)要考慮溫(wen)度(du)的影(ying)響。

3、含濕比率

絕大(da)多數的(de)(de)保溫絕熱(re)(re)材(cai)(cai)料都具有(you)多孔結構，容易(yi)吸濕。材(cai)(cai)料吸濕受潮后，其導(dao)(dao)熱(re)(re)系數增大(da)。當含濕率大(da)于5%-10%時，導(dao)(dao)熱(re)(re)系數的(de)(de)增大(da)在(zai)多孔材(cai)(cai)料中表現得(de)最為(wei)明顯。非憎水型隔熱(re)(re)材(cai)(cai)料在(zai)應用時必(bi)須注意防水避潮。

4、孔隙特征

在孔(kong)隙(xi)率相(xiang)同的(de)條件下(xia)，孔(kong)隙(xi)尺寸(cun)越大(da)，導(dao)熱(re)系數越大(da)；互相(xiang)連通型(xing)的(de)孔(kong)隙(xi)比(bi)封(feng)(feng)閉型(xing)孔(kong)隙(xi)的(de)導(dao)熱(re)系數高(gao)，封(feng)(feng)閉孔(kong)隙(xi)率越高(gao)，則(ze)導(dao)熱(re)系數越低。

5、容重大小

容重(zhong)(zhong)(或比重(zhong)(zhong)、密度)是材料氣孔率的直接反映，由(you)于氣相(xiang)的導(dao)熱(re)系數通常均小于固相(xiang)導(dao)熱(re)系數，所(suo)以保溫隔熱(re)材料往往都具有很高的氣孔率，也即具有較小的容重(zhong)(zhong)。一般情況下，增大氣孔率或減少容重(zhong)(zhong)都將導(dao)致(zhi)導(dao)熱(re)系數的下降。

但對于(yu)表觀密度(du)很小的材料(liao)，特別是纖(xian)維(wei)狀材料(liao)，當(dang)其表觀密度(du)低于(yu)某一極(ji)限值時(shi)(shi)，導熱系數反而(er)會增大(da)(da)，這(zhe)(zhe)是由于(yu)孔(kong)隙率(lv)增大(da)(da)時(shi)(shi)互相連通(tong)的孔(kong)隙大(da)(da)大(da)(da)增多，從(cong)而(er)使對流作(zuo)用得以加(jia)強。因此這(zhe)(zhe)類材料(liao)存(cun)在(zai)一個(ge)最佳(jia)表觀密度(du)，即(ji)在(zai)這(zhe)(zhe)個(ge)表觀密度(du)時(shi)(shi)導熱系數最小。

6、材料粒度

常(chang)溫(wen)時，松(song)散顆粒(li)(li)(li)型材料(liao)(liao)的(de)(de)導(dao)(dao)熱(re)(re)系數(shu)(shu)隨著(zhu)材料(liao)(liao)粒(li)(li)(li)度(du)的(de)(de)減(jian)小而降低(di)。粒(li)(li)(li)度(du)大(da)時，顆粒(li)(li)(li)之間(jian)的(de)(de)空隙尺寸增大(da)，其間(jian)空氣的(de)(de)導(dao)(dao)熱(re)(re)系數(shu)(shu)必然(ran)增大(da)。此外，粒(li)(li)(li)度(du)越小，其導(dao)(dao)熱(re)(re)系數(shu)(shu)受(shou)溫(wen)度(du)變(bian)化(hua)的(de)(de)影響越小。

7、熱流方向

導熱(re)系數與(yu)熱(re)流方向(xiang)的(de)關系，僅僅存在(zai)于各(ge)向(xiang)異(yi)性的(de)材料中，即在(zai)各(ge)個方向(xiang)上構(gou)造不同的(de)材料中。

纖(xian)(xian)維(wei)(wei)質材(cai)料(liao)從排列狀態看(kan)，分為(wei)方(fang)向(xiang)(xiang)與熱(re)(re)流向(xiang)(xiang)垂(chui)直和纖(xian)(xian)維(wei)(wei)方(fang)向(xiang)(xiang)與熱(re)(re)流向(xiang)(xiang)平(ping)行(xing)兩(liang)種(zhong)情(qing)況。傳(chuan)熱(re)(re)方(fang)向(xiang)(xiang)和纖(xian)(xian)維(wei)(wei)方(fang)向(xiang)(xiang)垂(chui)直時的(de)絕熱(re)(re)性能(neng)比傳(chuan)熱(re)(re)方(fang)向(xiang)(xiang)和纖(xian)(xian)維(wei)(wei)方(fang)向(xiang)(xiang)平(ping)行(xing)時要好(hao)一(yi)些。一(yi)般情(qing)況下纖(xian)(xian)維(wei)(wei)保溫材(cai)料(liao)的(de)纖(xian)(xian)維(wei)(wei)排列是后(hou)者(zhe)或接近后(hou)者(zhe)，同樣(yang)密度(du)條(tiao)件下，其(qi)導熱(re)(re)系數要比其(qi)它形態的(de)多孔(kong)質保溫材(cai)料(liao)的(de)導熱(re)(re)系數小得多。

對(dui)于(yu)各向異性(xing)的(de)材料(如(ru)木(mu)(mu)材等)，當(dang)熱(re)流(liu)平行(xing)于(yu)纖維方(fang)向時(shi)，受到阻(zu)力較小；而垂(chui)直于(yu)纖維方(fang)向時(shi)，受到的(de)阻(zu)力較大(da)。以松木(mu)(mu)為(wei)例，當(dang)熱(re)流(liu)垂(chui)直于(yu)木(mu)(mu)紋時(shi)，導熱(re)系數為(wei)0.17w/(m·K)，平行(xing)于(yu)木(mu)(mu)紋時(shi)，導熱(re)系數為(wei)0.35W/(m·K)。

氣(qi)孔(kong)(kong)(kong)質材(cai)(cai)料分(fen)為氣(qi)泡類(lei)固體材(cai)(cai)料和粒子相互輕微接觸類(lei)固體材(cai)(cai)料兩種。具(ju)(ju)有(you)大量或無數(shu)多開口(kou)氣(qi)孔(kong)(kong)(kong)的隔熱(re)材(cai)(cai)料，由于(yu)氣(qi)孔(kong)(kong)(kong)連通方向更接近(jin)于(yu)與傳(chuan)熱(re)方向平行，因而比具(ju)(ju)有(you)大量封閉(bi)氣(qi)孔(kong)(kong)(kong)材(cai)(cai)料的絕(jue)熱(re)性能要(yao)差一些。

8、填充氣體

隔熱材料中，大(da)(da)部分(fen)熱(re)(re)量是(shi)從(cong)孔(kong)隙中的(de)(de)氣(qi)(qi)體(ti)傳導(dao)(dao)的(de)(de)。因此，隔(ge)熱(re)(re)材料(liao)的(de)(de)熱(re)(re)導(dao)(dao)率(lv)在很大(da)(da)程(cheng)度上決定于填(tian)充氣(qi)(qi)體(ti)的(de)(de)種(zhong)類。低溫工程(cheng)中如(ru)果填(tian)充氦氣(qi)(qi)或氫氣(qi)(qi)，可作為一(yi)級近似，認(ren)為隔(ge)熱(re)(re)材料(liao)的(de)(de)熱(re)(re)導(dao)(dao)率(lv)與(yu)這些氣(qi)(qi)體(ti)的(de)(de)熱(re)(re)導(dao)(dao)率(lv)相當，因為氦氣(qi)(qi)和(he)氫氣(qi)(qi)的(de)(de)熱(re)(re)導(dao)(dao)率(lv)都比較大(da)(da)。

9、比熱容

熱導率=熱擴散(san)系數×比(bi)熱×密(mi)度。在熱擴散(san)系數和密(mi)度條件相同的情況(kuang)下，比(bi)熱越大，導熱系數越高。

隔(ge)熱(re)(re)(re)(re)(re)材料的(de)比(bi)(bi)(bi)熱(re)(re)(re)(re)(re)對于計算絕熱(re)(re)(re)(re)(re)結構在(zai)冷(leng)卻(que)與加熱(re)(re)(re)(re)(re)時所需要冷(leng)量(或(huo)熱(re)(re)(re)(re)(re)量)有(you)關。在(zai)低(di)溫下，所有(you)固(gu)體(ti)的(de)比(bi)(bi)(bi)熱(re)(re)(re)(re)(re)變化都很大。在(zai)常溫常壓下，空氣(qi)的(de)質(zhi)量不超過隔(ge)熱(re)(re)(re)(re)(re)材料的(de)5%，但(dan)隨著(zhu)溫度的(de)下降，氣(qi)體(ti)所占(zhan)的(de)比(bi)(bi)(bi)重越來越大。因此，在(zai)計算常壓下工作的(de)隔(ge)熱(re)(re)(re)(re)(re)材料時，應當(dang)考慮這一因素。

對于常(chang)用隔熱(re)(re)材料(liao)而言，上述各項因(yin)素中以(yi)表(biao)觀密(mi)度(du)(du)(du)和濕(shi)度(du)(du)(du)的影響最大。因(yin)而在測定(ding)材料(liao)的導熱(re)(re)系數(shu)時，必須同時測定(ding)材料(liao)的表(biao)觀密(mi)度(du)(du)(du)。至(zhi)于濕(shi)度(du)(du)(du)，對于多數(shu)隔熱(re)(re)材料(liao)可(ke)取空氣相對濕(shi)度(du)(du)(du)為80%一85%時材料(liao)的平(ping)衡濕(shi)度(du)(du)(du)作為參考(kao)狀態，應盡(jin)可(ke)能在這(zhe)種濕(shi)度(du)(du)(du)條件下測定(ding)材料(liao)的導熱(re)(re)系數(shu)。

10、真空

熱(re)傳導的(de)(de)方(fang)式有三種(zhong)：對(dui)(dui)流、傳導和輻射(she)。其(qi)中對(dui)(dui)流方(fang)式導熱(re)為最(zui)重要(yao)的(de)(de)。通過真(zhen)空(kong)阻絕了對(dui)(dui)流導熱(re)系(xi)數(shu)(shu)就大大的(de)(de)降(jiang)低(di)了，原理就像是熱(re)水瓶(ping)一樣。而作為骨架的(de)(de)填充材(cai)料(liao)可能會通過傳導方(fang)式導熱(re)，所以(yi)采用(yong)導熱(re)系(xi)數(shu)(shu)低(di)的(de)(de)玻(bo)璃纖維做(zuo)骨架。外表(biao)加上(shang)鋁膜包裝袋對(dui)(dui)輻射(she)進行阻隔。所以(yi)這種(zhong)材(cai)料(liao)是導熱(re)系(xi)數(shu)(shu)最(zui)小的(de)(de)。