隔熱材料效果好嗎

隔(ge)熱(re)是指在熱(re)量傳(chuan)(chuan)遞過程中，熱(re)量從溫(wen)度較(jiao)高空間(jian)向溫(wen)度較(jiao)低(di)空間(jian)傳(chuan)(chuan)遞時由于傳(chuan)(chuan)導介質的變(bian)化(hua)導致的單位空間(jian)溫(wen)度變(bian)化(hua)變(bian)小從而阻滯熱(re)傳(chuan)(chuan)導的物理過程。通常(chang)利用隔(ge)熱(re)材(cai)料來實現(xian)，也有通過空氣動力等(deng)動態技術手段實現(xian)隔(ge)熱(re)。

1、隔熱材料的基本要求

對(dui)絕熱材料的基本要求是：導熱系數不宜大于0.17W/(m·K)，表觀密度應小于1000kg/m3，抗(kang)壓(ya)強度應大于0.3MPa。選用(yong)時，應結合建(jian)筑物的用(yong)途，圍護結構(gou)的構(gou)造，施工難易，材料來(lai)源和經濟核算等綜(zong)合考慮。

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2、隔熱材料的分類

絕(jue)熱(re)材(cai)料的品種很多(duo)，按材(cai)質分類，可分為(wei)無(wu)機(ji)絕(jue)熱(re)材(cai)料、有機(ji)絕(jue)熱(re)材(cai)料和金屬絕(jue)熱(re)材(cai)料三大(da)類。按形(xing)態分類，可分為(wei)纖(xian)維(wei)狀(zhuang)(zhuang)、微孔(kong)狀(zhuang)(zhuang)、氣泡狀(zhuang)(zhuang)和層狀(zhuang)(zhuang)等。

隔(ge)熱(re)材料效果(guo)好不好需(xu)要從(cong)隔(ge)熱(re)效果(guo)種類(lei)以及(ji)影響隔(ge)熱(re)材料性能的因素來分(fen)析(xi)，下(xia)面來看一下(xia)吧。

影響隔熱性能的因素

1、材料類型

隔(ge)熱(re)材(cai)料（絕熱(re)材(cai)料）類(lei)型不同(tong)，導(dao)熱(re)系數不同(tong)。隔(ge)熱(re)材(cai)料的物質構(gou)成(cheng)不同(tong)，其物理(li)熱(re)性能(neng)也(ye)就不同(tong)；隔(ge)熱(re)機理(li)存有(you)區(qu)別(bie)，其導(dao)熱(re)性能(neng)或導(dao)熱(re)系數也(ye)就各有(you)差(cha)異。

2、工作溫度

溫(wen)度(du)對各類絕熱(re)(re)材料(liao)(liao)導熱(re)(re)系(xi)數均有(you)直(zhi)接影(ying)(ying)響，溫(wen)度(du)提高(gao)，材料(liao)(liao)導熱(re)(re)系(xi)數上升。因為溫(wen)度(du)升高(gao)時，材料(liao)(liao)固體分子的熱(re)(re)運動增(zeng)強，同(tong)時材料(liao)(liao)孔隙中空氣的導熱(re)(re)和孔壁間的輻射作用也有(you)所增(zeng)加。但這(zhe)種影(ying)(ying)響，在溫(wen)度(du)為0-50℃范(fan)圍(wei)內并不顯著，只有(you)對處(chu)于高(gao)溫(wen)或負溫(wen)下的材料(liao)(liao)，才要(yao)考慮溫(wen)度(du)的影(ying)(ying)響。

3、含濕比率

絕(jue)大(da)(da)(da)多數(shu)(shu)的(de)保溫(wen)絕(jue)熱(re)材(cai)料(liao)都(dou)具(ju)有(you)多孔(kong)結(jie)構，容易吸(xi)(xi)濕。材(cai)料(liao)吸(xi)(xi)濕受潮(chao)(chao)后(hou)，其(qi)導(dao)熱(re)系(xi)數(shu)(shu)增(zeng)大(da)(da)(da)。當含(han)濕率(lv)大(da)(da)(da)于5%-10%時，導(dao)熱(re)系(xi)數(shu)(shu)的(de)增(zeng)大(da)(da)(da)在多孔(kong)材(cai)料(liao)中表現得最為明顯。非憎水型隔(ge)熱(re)材(cai)料(liao)在應用時必須注意防水避潮(chao)(chao)。

4、孔隙特征

在(zai)孔(kong)隙(xi)(xi)率相(xiang)同的條件下，孔(kong)隙(xi)(xi)尺(chi)寸越(yue)(yue)大，導熱系數(shu)越(yue)(yue)大；互相(xiang)連通型的孔(kong)隙(xi)(xi)比(bi)封(feng)閉型孔(kong)隙(xi)(xi)的導熱系數(shu)高(gao)，封(feng)閉孔(kong)隙(xi)(xi)率越(yue)(yue)高(gao)，則(ze)導熱系數(shu)越(yue)(yue)低。

5、容重大小

容重(或比重、密度)是材料氣(qi)(qi)孔率的(de)(de)直接反映(ying)，由(you)于氣(qi)(qi)相(xiang)的(de)(de)導熱(re)系(xi)數通常均小于固相(xiang)導熱(re)系(xi)數，所以(yi)保溫隔熱(re)材料往往都具有很高的(de)(de)氣(qi)(qi)孔率，也即具有較小的(de)(de)容重。一般情況下(xia)，增大氣(qi)(qi)孔率或減少容重都將導致導熱(re)系(xi)數的(de)(de)下(xia)降。

但對于(yu)(yu)表(biao)(biao)(biao)(biao)觀(guan)密(mi)(mi)度(du)很(hen)小的材料，特別(bie)是(shi)纖維(wei)狀材料，當其表(biao)(biao)(biao)(biao)觀(guan)密(mi)(mi)度(du)低于(yu)(yu)某一極限(xian)值時(shi)，導熱系數反(fan)而會增大(da)，這是(shi)由于(yu)(yu)孔(kong)隙率增大(da)時(shi)互相連通的孔(kong)隙大(da)大(da)增多(duo)，從而使對流作(zuo)用得以加強(qiang)。因此這類(lei)材料存在一個(ge)最佳表(biao)(biao)(biao)(biao)觀(guan)密(mi)(mi)度(du)，即(ji)在這個(ge)表(biao)(biao)(biao)(biao)觀(guan)密(mi)(mi)度(du)時(shi)導熱系數最小。

6、材料粒度

常(chang)溫時，松(song)散顆粒型材(cai)料(liao)的(de)(de)(de)(de)導(dao)熱系(xi)數隨著材(cai)料(liao)粒度的(de)(de)(de)(de)減小(xiao)而降低(di)。粒度大(da)(da)時，顆粒之間(jian)的(de)(de)(de)(de)空隙(xi)尺寸增(zeng)(zeng)大(da)(da)，其間(jian)空氣的(de)(de)(de)(de)導(dao)熱系(xi)數必然增(zeng)(zeng)大(da)(da)。此(ci)外，粒度越(yue)小(xiao)，其導(dao)熱系(xi)數受溫度變化(hua)的(de)(de)(de)(de)影響越(yue)小(xiao)。

7、熱流方向

導熱(re)系(xi)數與熱(re)流方向的(de)關系(xi)，僅僅存在于各向異性的(de)材料中(zhong)(zhong)，即在各個方向上(shang)構造(zao)不同的(de)材料中(zhong)(zhong)。

纖維(wei)質材(cai)料從(cong)排(pai)列狀態看，分為方(fang)向(xiang)(xiang)與(yu)熱(re)(re)流向(xiang)(xiang)垂直和(he)纖維(wei)方(fang)向(xiang)(xiang)與(yu)熱(re)(re)流向(xiang)(xiang)平(ping)行兩種(zhong)情況。傳(chuan)熱(re)(re)方(fang)向(xiang)(xiang)和(he)纖維(wei)方(fang)向(xiang)(xiang)垂直時的絕熱(re)(re)性能比(bi)(bi)傳(chuan)熱(re)(re)方(fang)向(xiang)(xiang)和(he)纖維(wei)方(fang)向(xiang)(xiang)平(ping)行時要(yao)好一(yi)些。一(yi)般情況下纖維(wei)保(bao)溫材(cai)料的纖維(wei)排(pai)列是(shi)后者(zhe)或接近(jin)后者(zhe)，同(tong)樣密度(du)條件下，其(qi)(qi)導熱(re)(re)系數要(yao)比(bi)(bi)其(qi)(qi)它形態的多孔質保(bao)溫材(cai)料的導熱(re)(re)系數小得多。

對于(yu)各向異(yi)性的(de)材料(如木(mu)材等)，當熱(re)流平行(xing)于(yu)纖維方(fang)向時，受(shou)到(dao)阻力(li)較小；而垂直于(yu)纖維方(fang)向時，受(shou)到(dao)的(de)阻力(li)較大。以松木(mu)為例，當熱(re)流垂直于(yu)木(mu)紋(wen)時，導熱(re)系數為0.17w/(m·K)，平行(xing)于(yu)木(mu)紋(wen)時，導熱(re)系數為0.35W/(m·K)。

氣(qi)孔質材(cai)料(liao)(liao)(liao)分(fen)為氣(qi)泡類固體(ti)材(cai)料(liao)(liao)(liao)和粒子相互(hu)輕微(wei)接(jie)觸類固體(ti)材(cai)料(liao)(liao)(liao)兩種。具有大量(liang)或無數多開口氣(qi)孔的(de)隔(ge)熱材(cai)料(liao)(liao)(liao)，由(you)于氣(qi)孔連通(tong)方向(xiang)更(geng)接(jie)近于與傳熱方向(xiang)平行(xing)，因而比具有大量(liang)封閉(bi)氣(qi)孔材(cai)料(liao)(liao)(liao)的(de)絕(jue)熱性能要(yao)差一些(xie)。

8、填充氣體

隔熱材料中(zhong)(zhong)，大(da)(da)部(bu)分熱(re)(re)(re)量是(shi)從孔隙中(zhong)(zhong)的氣體(ti)(ti)傳(chuan)導(dao)的。因此，隔(ge)熱(re)(re)(re)材料的熱(re)(re)(re)導(dao)率(lv)在很大(da)(da)程度上決定于填(tian)充氣體(ti)(ti)的種類(lei)。低溫工程中(zhong)(zhong)如果填(tian)充氦氣或氫(qing)氣，可作(zuo)為一級近似(si)，認為隔(ge)熱(re)(re)(re)材料的熱(re)(re)(re)導(dao)率(lv)與(yu)這些氣體(ti)(ti)的熱(re)(re)(re)導(dao)率(lv)相當，因為氦氣和氫(qing)氣的熱(re)(re)(re)導(dao)率(lv)都比較大(da)(da)。

9、比熱容

熱(re)(re)導(dao)率=熱(re)(re)擴散(san)系(xi)數(shu)×比熱(re)(re)×密度。在(zai)熱(re)(re)擴散(san)系(xi)數(shu)和(he)密度條件相同(tong)的情(qing)況下，比熱(re)(re)越大，導(dao)熱(re)(re)系(xi)數(shu)越高。

隔熱(re)(re)(re)材(cai)料的(de)比熱(re)(re)(re)對于計(ji)算絕(jue)熱(re)(re)(re)結構在冷卻與(yu)加(jia)熱(re)(re)(re)時所需要冷量(或熱(re)(re)(re)量)有關(guan)。在低(di)溫(wen)(wen)下(xia)，所有固體(ti)的(de)比熱(re)(re)(re)變化都很大(da)。在常溫(wen)(wen)常壓(ya)(ya)下(xia)，空氣的(de)質量不超過隔熱(re)(re)(re)材(cai)料的(de)5%，但隨(sui)著溫(wen)(wen)度的(de)下(xia)降，氣體(ti)所占的(de)比重越來越大(da)。因(yin)此，在計(ji)算常壓(ya)(ya)下(xia)工作的(de)隔熱(re)(re)(re)材(cai)料時，應當(dang)考慮這一(yi)因(yin)素。

對(dui)(dui)于常用隔(ge)熱(re)材(cai)(cai)料而(er)言(yan)，上述各項因素中以表(biao)觀(guan)(guan)密(mi)度(du)(du)(du)和濕度(du)(du)(du)的影響最大。因而(er)在測(ce)定(ding)材(cai)(cai)料的導熱(re)系數(shu)時(shi)，必須同時(shi)測(ce)定(ding)材(cai)(cai)料的表(biao)觀(guan)(guan)密(mi)度(du)(du)(du)。至于濕度(du)(du)(du)，對(dui)(dui)于多(duo)數(shu)隔(ge)熱(re)材(cai)(cai)料可取(qu)空氣(qi)相對(dui)(dui)濕度(du)(du)(du)為(wei)80%一85%時(shi)材(cai)(cai)料的平(ping)衡(heng)濕度(du)(du)(du)作(zuo)為(wei)參考狀態，應盡可能在這種濕度(du)(du)(du)條件下測(ce)定(ding)材(cai)(cai)料的導熱(re)系數(shu)。

10、真空

熱(re)(re)傳導的(de)方(fang)式有三種：對流(liu)、傳導和輻射(she)。其中對流(liu)方(fang)式導熱(re)(re)為最(zui)重要的(de)。通過(guo)真空(kong)阻絕了對流(liu)導熱(re)(re)系(xi)數(shu)就大大的(de)降低(di)(di)了，原理就像是熱(re)(re)水瓶一(yi)樣。而(er)作(zuo)為骨(gu)架(jia)的(de)填充材(cai)料(liao)可能會通過(guo)傳導方(fang)式導熱(re)(re)，所以采(cai)用導熱(re)(re)系(xi)數(shu)低(di)(di)的(de)玻璃纖維做骨(gu)架(jia)。外(wai)表加上鋁膜(mo)包(bao)裝袋對輻射(she)進行阻隔。所以這種材(cai)料(liao)是導熱(re)(re)系(xi)數(shu)最(zui)小的(de)。