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不可替代的隔热材料

2024-06-03
41次


海南隔热材料

一、超细SiO2微粉复合隔热材料

该材料是英国开发的一种隔热材料,它的热导率比其他所有隔热材料都低,甚至比静止空气还小,如图7-10所示。是以超细SiO2粉为主要成分,以无机纤维为增强材料,并添加使红外线不透明的微粉状添加剂,经混合,压制成型而制得体积密度为0.24g/cm3左右的板状、块状和管状的隔热制品,可在950~1025℃下长期使用。


微粉复合隔热材料的热导率仅为一般隔热砖的三分之一至四分之一。其原因有:SiO2本身就是热导率低的物质,另一方面在超细SiO2   微粉复合隔热材料中,传导热量的颗粒断面面积及颗粒之间的接触面积较小,因而热导率自然就较小。


从气体对流传热方面,一般多孔材料当温度及温差变化较大时,容易引起气体对流。而超细SiO2复合材料,由于孔隙微细,气体难以产生流动。气体分子热运动也可以引起热量传递,但由于SiO2微粉复合材料中空隙直径比气体分子的平均自由程短,因而不存在气体分子间的碰撞引起的热传递现象。此外,由于复合材料中添加有使红外线不透明的添加剂,因此它与一般的隔热材料不同,能隔断辐射传热作用。超细SiO2微粉复合隔热材料有良好的隔热性能和耐热性能,是一种很有发展前途的隔热保温材料。


二、钙长石隔热制品

钙长石分子式:CaO·Al2O3·2SiO2。用高岭土、黏土熟料和石膏加起泡剂可以制出体积密度为0.30~0.45g/cm3,耐压强度为1.0~1.8MPa的钙长石质隔热耐火制品。它是美国具有代表性的耐火隔热砖,使用温度为1260~1427℃。日本 1958年开始制造,此种制品体积密度小,热导率低,抗热震性好,抗还原性气氛,其工艺流程如图7-11所示。


我国甘肃某厂用废石膏模型,废高硅黏土砖,软质黏土,生矾土,锯木屑为原料,用半干法机压成型,1250℃烧成,保温8h生产出的制品,体积密度为0.99g/cm3,耐压强度为 1.41~1.57MPa,重烧线变化为(1200℃,12h)-0.4%,-0.6%的钙长石隔热制品。


三、稻壳灰轻质制品

稻壳占稻谷重量的25%~30%,粮食加工,酿酒等行业排出大量稻壳废物。将这些稻壳在高于900℃煅烧,获得带有开口气孔的网络结构(闭口气孔率8%)的稻壳灰。其化学成分:SiO2   90%~96%,Al2O30.7%~1.4%,K2O 0.84%~1.4%,Na2O 0.3%~1.6%,Fe2O3   0.02%~1.3%,CaO 0.5%~2.2%,MgO 0.1%~2.0%。由于杂质含量较高,耐火度为1410~1500℃。经研究,采用55%稻壳灰,45%黏土(小于0.15mm),外加0.6%的低温黏结剂 AS水溶液,混合后用半干法成型,双面加压,砖坯水分小于4%,干燥后1200℃左右烧成,其制品的物理性能见表7-35。


四、耐碱隔热砖

水泥回转窑内,碱的循环富集,对窑衬侵蚀严重。尤其对新型干法窑,碱对砖侵蚀更严重,传统的黏土砖加隔热砖组成的双层窑衬已不能适应,而采用Al2O3小于30%的耐碱隔热砖取得好的使用效果。      这种制品是采用自制的高硅轻骨料(Al2O3   30.71%,SiO2   63.42%,Fe2O31.71%)与稻壳灰(SiO296.07%)混合,加化学结合剂制造的不烧耐碱砖,能满足使用要求,其制品的物理性能指标见表7-36。


五、不烧隔热制品

众所周知,用烧成方法生产轻质隔热制品,由于半成品以及成品强度较低,经常造成意外的破损。而不烧制品,由于成型后坯体强度较高,不但减少破损,而且从生产工艺角度,由于不用烧成,简化了生产工艺,节约能源,提高成品率,降低成本。目前,不烧隔热制品基本上是采用多孔熟料法生产。其关键是采用合适的结合剂和膨胀剂,保证制品的强度和使用温度下的体积稳定性。如采用改性高铝水泥做结合剂,蓝晶石做膨胀剂的漂珠,结合黏土不烧隔热制品,体积密度为0.74g/cm3,在1200℃,3h烧后的线收缩率为 1.44%,105℃烘干后的耐压强度为3.16MPa。有人用硫酸铝,水玻璃,矿渣硅酸盐水泥做结合剂,用机压成型的漂珠黏土隔热制品,制品的强度明显高于同类型的烧成制品,见表7-37。


六、隔热耐火泥

砌筑隔热耐火制品,往往需要近似同材质的隔热耐火泥。一般采用与制品同样的原料为主,加入轻质填料,如轻质砖粉,漂珠,硅藻土等,并加入有机及无机复合黏结剂(干粉)。用轻质料调节火泥的密度,热导率;用结合剂调节黏结时间及黏结强度等。我国过去砌隔热砖也用普通火泥,近年来在引进外国热工设备中开始采用轻质火泥砌轻质砖。随着技术发展,轻质隔热火泥的生产将会提高。

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