隔熱材料效果好嗎

隔(ge)熱(re)是指在熱(re)量(liang)傳遞(di)過程中，熱(re)量(liang)從溫(wen)度(du)較(jiao)高空(kong)間(jian)(jian)向溫(wen)度(du)較(jiao)低空(kong)間(jian)(jian)傳遞(di)時由于傳導(dao)介質的(de)變(bian)化導(dao)致的(de)單位空(kong)間(jian)(jian)溫(wen)度(du)變(bian)化變(bian)小(xiao)從而阻滯熱(re)傳導(dao)的(de)物理過程。通常(chang)利用隔(ge)熱(re)材(cai)料來實現(xian)，也有通過空(kong)氣動力等動態技術手段實現(xian)隔(ge)熱(re)。

1、隔熱材料的基本要求

對絕(jue)熱材料的基本要求是(shi)：導熱系數(shu)不宜大(da)于0.17W/(m·K)，表觀密度應(ying)小(xiao)于1000kg/m3，抗壓(ya)強(qiang)度應(ying)大(da)于0.3MPa。選用時，應(ying)結合建筑物(wu)的用途，圍護(hu)結構的構造，施工難易，材料來源和經濟核算等(deng)綜合考慮。

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(jue)熱材(cai)料(liao)的品種(zhong)很多(duo)，按(an)材(cai)質分(fen)類，可分(fen)為無(wu)機絕(jue)熱材(cai)料(liao)、有(you)機絕(jue)熱材(cai)料(liao)和(he)金屬絕(jue)熱材(cai)料(liao)三大類。按(an)形態分(fen)類，可分(fen)為纖維(wei)狀(zhuang)、微孔狀(zhuang)、氣泡狀(zhuang)和(he)層狀(zhuang)等(deng)。

隔(ge)熱材料效果(guo)(guo)好不好需要從隔(ge)熱效果(guo)(guo)種(zhong)類以及影響(xiang)隔(ge)熱材料性能(neng)的因素來(lai)分析，下面來(lai)看(kan)一下吧。

影響隔熱性能的因素

1、材料類型

隔(ge)熱材料（絕熱材料）類型不(bu)同(tong)，導熱系(xi)數不(bu)同(tong)。隔(ge)熱材料的物(wu)(wu)質構成不(bu)同(tong)，其物(wu)(wu)理熱性(xing)能也就(jiu)不(bu)同(tong)；隔(ge)熱機理存有區別，其導熱性(xing)能或(huo)導熱系(xi)數也就(jiu)各(ge)有差異。

2、工作溫度

溫(wen)度(du)對各類(lei)絕熱(re)材料(liao)(liao)導熱(re)系數均有直接影響(xiang)，溫(wen)度(du)提高(gao)，材料(liao)(liao)導熱(re)系數上(shang)升(sheng)。因為(wei)溫(wen)度(du)升(sheng)高(gao)時，材料(liao)(liao)固(gu)體分(fen)子(zi)的(de)(de)熱(re)運動增強，同時材料(liao)(liao)孔(kong)隙中空氣的(de)(de)導熱(re)和孔(kong)壁間的(de)(de)輻射作用也(ye)有所(suo)增加。但這種影響(xiang)，在(zai)溫(wen)度(du)為(wei)0-50℃范圍(wei)內并(bing)不顯著，只有對處于高(gao)溫(wen)或負溫(wen)下的(de)(de)材料(liao)(liao)，才要考(kao)慮(lv)溫(wen)度(du)的(de)(de)影響(xiang)。

3、含濕比率

絕(jue)(jue)大多(duo)數(shu)的(de)保溫絕(jue)(jue)熱(re)材(cai)料(liao)都具有多(duo)孔(kong)結構，容易(yi)吸濕(shi)。材(cai)料(liao)吸濕(shi)受潮(chao)后(hou)，其導熱(re)系數(shu)增大。當含濕(shi)率大于5%-10%時，導熱(re)系數(shu)的(de)增大在(zai)多(duo)孔(kong)材(cai)料(liao)中表現(xian)得(de)最為明(ming)顯(xian)。非(fei)憎(zeng)水(shui)型隔熱(re)材(cai)料(liao)在(zai)應(ying)用(yong)時必(bi)須注(zhu)意防水(shui)避潮(chao)。

4、孔隙特征

在孔隙率相同的條件下，孔隙尺寸越大(da)，導(dao)熱系數越大(da)；互相連通型的孔隙比(bi)封閉(bi)型孔隙的導(dao)熱系數高(gao)，封閉(bi)孔隙率越高(gao)，則導(dao)熱系數越低。

5、容重大小

容(rong)(rong)重(zhong)(或比重(zhong)、密(mi)度)是材(cai)料(liao)氣孔率(lv)的(de)直接(jie)反(fan)映，由于(yu)氣相的(de)導(dao)(dao)熱(re)(re)系(xi)數(shu)通常均小(xiao)于(yu)固相導(dao)(dao)熱(re)(re)系(xi)數(shu)，所以保溫隔熱(re)(re)材(cai)料(liao)往(wang)往(wang)都具(ju)有很(hen)高的(de)氣孔率(lv)，也即具(ju)有較小(xiao)的(de)容(rong)(rong)重(zhong)。一般情況下(xia)，增大氣孔率(lv)或減少容(rong)(rong)重(zhong)都將導(dao)(dao)致導(dao)(dao)熱(re)(re)系(xi)數(shu)的(de)下(xia)降。

但(dan)對于(yu)表(biao)觀密(mi)度(du)很小(xiao)的(de)材(cai)料(liao)，特別(bie)是纖維(wei)狀材(cai)料(liao)，當其表(biao)觀密(mi)度(du)低于(yu)某(mou)一極限值時，導熱(re)系數(shu)反而會增(zeng)大(da)(da)，這是由于(yu)孔隙率增(zeng)大(da)(da)時互(hu)相連通的(de)孔隙大(da)(da)大(da)(da)增(zeng)多，從而使(shi)對流作用得(de)以加強(qiang)。因此這類材(cai)料(liao)存在(zai)一個最佳(jia)表(biao)觀密(mi)度(du)，即(ji)在(zai)這個表(biao)觀密(mi)度(du)時導熱(re)系數(shu)最小(xiao)。

6、材料粒度

常溫(wen)時，松(song)散顆(ke)粒(li)(li)型材料的(de)(de)導(dao)熱(re)系(xi)數(shu)(shu)隨著材料粒(li)(li)度的(de)(de)減(jian)小(xiao)(xiao)而(er)降低。粒(li)(li)度大時，顆(ke)粒(li)(li)之間(jian)(jian)的(de)(de)空隙尺(chi)寸增(zeng)大，其(qi)間(jian)(jian)空氣的(de)(de)導(dao)熱(re)系(xi)數(shu)(shu)必然增(zeng)大。此外，粒(li)(li)度越(yue)小(xiao)(xiao)，其(qi)導(dao)熱(re)系(xi)數(shu)(shu)受(shou)溫(wen)度變化的(de)(de)影響越(yue)小(xiao)(xiao)。

7、熱流方向

導熱(re)系(xi)數與熱(re)流方(fang)向的關系(xi)，僅僅存(cun)在(zai)于各向異性(xing)的材(cai)料(liao)中，即在(zai)各個方(fang)向上構造不同的材(cai)料(liao)中。

纖維(wei)(wei)質(zhi)材料從(cong)排列(lie)狀態看，分為方向(xiang)(xiang)與熱(re)流向(xiang)(xiang)垂直(zhi)和(he)纖維(wei)(wei)方向(xiang)(xiang)與熱(re)流向(xiang)(xiang)平行兩(liang)種情況(kuang)。傳(chuan)熱(re)方向(xiang)(xiang)和(he)纖維(wei)(wei)方向(xiang)(xiang)垂直(zhi)時(shi)的(de)絕(jue)熱(re)性能比傳(chuan)熱(re)方向(xiang)(xiang)和(he)纖維(wei)(wei)方向(xiang)(xiang)平行時(shi)要(yao)好一些。一般情況(kuang)下纖維(wei)(wei)保(bao)溫材料的(de)纖維(wei)(wei)排列(lie)是后者或接近后者，同樣密(mi)度(du)條件(jian)下，其導熱(re)系數要(yao)比其它(ta)形態的(de)多(duo)孔質(zhi)保(bao)溫材料的(de)導熱(re)系數小得(de)多(duo)。

對于各向異(yi)性的(de)材料(如木(mu)材等)，當熱(re)流平行于纖維(wei)方向時(shi)(shi)，受到阻力(li)較(jiao)小；而垂直于纖維(wei)方向時(shi)(shi)，受到的(de)阻力(li)較(jiao)大。以(yi)松木(mu)為(wei)例，當熱(re)流垂直于木(mu)紋時(shi)(shi)，導(dao)熱(re)系(xi)(xi)數為(wei)0.17w/(m·K)，平行于木(mu)紋時(shi)(shi)，導(dao)熱(re)系(xi)(xi)數為(wei)0.35W/(m·K)。

氣(qi)孔(kong)(kong)質材(cai)(cai)料分為氣(qi)泡類固(gu)體材(cai)(cai)料和粒子相互輕微接觸類固(gu)體材(cai)(cai)料兩(liang)種。具有大量或無數(shu)多(duo)開口氣(qi)孔(kong)(kong)的隔熱材(cai)(cai)料，由于氣(qi)孔(kong)(kong)連通方向(xiang)更接近于與傳熱方向(xiang)平行，因而比(bi)具有大量封閉氣(qi)孔(kong)(kong)材(cai)(cai)料的絕熱性能要差一些。

8、填充氣體

隔熱材料中，大部分熱量(liang)是從孔隙中的氣(qi)體(ti)(ti)傳導的。因此(ci)，隔熱材料(liao)的熱導率(lv)(lv)在很(hen)大程度上(shang)決定(ding)于(yu)填(tian)充氣(qi)體(ti)(ti)的種類。低溫工(gong)程中如(ru)果填(tian)充氦氣(qi)或(huo)氫(qing)氣(qi)，可(ke)作為(wei)一(yi)級近(jin)似，認為(wei)隔熱材料(liao)的熱導率(lv)(lv)與這些(xie)氣(qi)體(ti)(ti)的熱導率(lv)(lv)相當，因為(wei)氦氣(qi)和(he)氫(qing)氣(qi)的熱導率(lv)(lv)都比較大。

9、比熱容

熱(re)導率(lv)=熱(re)擴散系數×比熱(re)×密度。在熱(re)擴散系數和密度條件相同(tong)的情(qing)況下(xia)，比熱(re)越(yue)(yue)大，導熱(re)系數越(yue)(yue)高(gao)。

隔(ge)熱(re)(re)材料的(de)(de)(de)比(bi)熱(re)(re)對(dui)于計算(suan)(suan)絕熱(re)(re)結構在冷(leng)(leng)卻(que)與加熱(re)(re)時所需要(yao)冷(leng)(leng)量(或熱(re)(re)量)有(you)關。在低溫(wen)下(xia)(xia)，所有(you)固(gu)體的(de)(de)(de)比(bi)熱(re)(re)變化都(dou)很大。在常溫(wen)常壓下(xia)(xia)，空氣的(de)(de)(de)質量不超過隔(ge)熱(re)(re)材料的(de)(de)(de)5%，但隨(sui)著溫(wen)度的(de)(de)(de)下(xia)(xia)降(jiang)，氣體所占的(de)(de)(de)比(bi)重(zhong)越(yue)來越(yue)大。因此，在計算(suan)(suan)常壓下(xia)(xia)工作的(de)(de)(de)隔(ge)熱(re)(re)材料時，應當考慮這一因素。

對于常(chang)用隔(ge)熱(re)(re)材(cai)料而言，上述各(ge)項因(yin)素中以(yi)表觀密(mi)度(du)和濕度(du)的(de)(de)影響最大。因(yin)而在測(ce)定材(cai)料的(de)(de)導(dao)熱(re)(re)系(xi)數時，必須同(tong)時測(ce)定材(cai)料的(de)(de)表觀密(mi)度(du)。至(zhi)于濕度(du)，對于多數隔(ge)熱(re)(re)材(cai)料可(ke)(ke)取空氣相對濕度(du)為(wei)80%一(yi)85%時材(cai)料的(de)(de)平衡濕度(du)作為(wei)參(can)考狀態，應盡可(ke)(ke)能在這種濕度(du)條件下測(ce)定材(cai)料的(de)(de)導(dao)熱(re)(re)系(xi)數。

10、真空

熱(re)傳導(dao)的(de)(de)(de)方式有三(san)種：對(dui)流、傳導(dao)和輻(fu)射。其中對(dui)流方式導(dao)熱(re)為最重要的(de)(de)(de)。通(tong)過(guo)真空阻(zu)絕了(le)對(dui)流導(dao)熱(re)系(xi)數(shu)就大大的(de)(de)(de)降(jiang)低了(le)，原理(li)就像是(shi)熱(re)水瓶一樣。而作為骨(gu)架的(de)(de)(de)填充材料可能會通(tong)過(guo)傳導(dao)方式導(dao)熱(re)，所以采(cai)用導(dao)熱(re)系(xi)數(shu)低的(de)(de)(de)玻璃纖維做骨(gu)架。外表加(jia)上鋁膜包裝袋對(dui)輻(fu)射進(jin)行阻(zu)隔(ge)。所以這種材料是(shi)導(dao)熱(re)系(xi)數(shu)最小(xiao)的(de)(de)(de)。