室内装饰面层材料.doc

项目名称目标研究的目的（1）是开出一种既节能环保又经济实惠的具有高度保温性能的室内装饰所需要的装饰面层的材料，以达到无论在哪个季节都减少能源损耗的效果，（2）此材料是具有高效隔音效果的装饰面层材料，达到噪音环境的规范要求。最主要的是可以达到室内既保温又消除噪音的最佳效果，以便于配合其他的环保节能性能达到更好的效果。因为现在的节能保温装饰面层材料都达不到最佳的保温效果并且经济造价比较高，为优化发展保温材料，拟定以下实验模型，包括材料，结构和几何模型。制定优化的纳米气凝胶，包括类别，数量，分布和方法融入模式。设计的室内空间结构和规模，应符合节能环保建筑规范。需要制订一项完善的经济和环境分析合理模型。经过实验验证不断完善此模型。经过实验验证和研究，它能够达到室内的最佳保温效果可以有效的配合其他的室内环保节能设备达到更好的环保节能性能。此建议的研究结果预计若能得到更好的优化设计，将能节约大量能源。因此，这项调查是可以发展的目标以便于节约更多的能源，有助于建立一个更加可持续发展的节能建筑环境。有关的专业或学术场背景气凝胶的应用 （1）保温方面：气凝胶除了在学术领域的研究以外，已经成功应用于不同领域。最早在Kistler 的帮助下，Monsanto 公司开始销售“ aerogel ”。该公司的产品是粒状二氧化硅材料。这种材料用于化妆品或牙膏中的添加剂或触变剂。上世纪八十年代早期，瑞典的 Airglass 公司开始生产气凝胶作为切仑可夫 ( cherenkov) 探测器的部件。 Jet Propulsion 实验室制备的二氧化硅气凝胶已经在航天飞机上得到使用，用于收集和获得高速宇宙尘埃。由 C.Jeff Brinker 和 Doug Smith 领导的研究者们 (the University of New Mexico) 通过在干燥前化学修饰凝胶表面的方法，取代了超临界干燥的过程，这成为廉价气凝胶商业化的基础。 1992 年， Hoechst 公司 (Frankfurt ， Germany) 也开始了低价气凝胶粒子的研究。 Aerojet 公司(Sacramento ， California) 开始与 Berkeley 实验室 (LLNL) 合作。在德国， BASF 同时也开发了 CO 2 取代法，用硅酸钠制备二氧化硅气凝胶珠的方法。 气凝胶的独特结构及低热导率、低密度的特性决定其最重要的应用之一是作为超级隔热材料，可以广泛应用于航空航天、汽车、建筑等领域。美国 NASA 已经将气凝胶作为超级隔热材料应用于火星探测器的 “ 漫游车 ” 上，并已经成功发射到火星。德国的宝马汽车公司 (BMW) 在水冷散热器上包覆气凝胶层，能够显著提高散热器的使用温度，增强冬季条件下汽车的抗冻能力。 SiO2气凝胶具有高度透光率并能有效阻止环境温度的热辐射， 瑞士和德国采用颗粒状气凝胶设计了透明玻璃墙，它是一种既能过透过太阳光，又能有效积累太阳热量并抑制热散失的透明隔热体。此外 SiO 2 气凝胶窗的开发研究已在德国、英国、比利时等国的数家公司联合开展，预计 SiO 2 气凝胶窗具有广阔的市场前景。另外无机气凝胶由于其耐高温（ Al 2 O 3 气凝胶能耐 2000 高温）、超低密度等特性，使其成为航天航空器上理想的隔热层。而意大利佛罗伦萨的 “ 新星公司 (Nove)” 则首先生产以气凝胶为保温介质的短上衣。这种半透明的保温介质是世界上最轻的固体之一，用其制成的保暖上衣自然是轻薄无比。另外，美国 NASA Ames 研究中心开发的陶瓷纤维 SiO 2 气凝胶复合材料已经用于高马赫数飞行器。 2001 年美国 NASA AATD 和 JTCG 基金也展开了旋翼飞行器的轻质气凝胶隔热材料研究 (LTIR) 及气凝胶与航天器生存能力 (ARIAS) 的研究。但是现在气凝胶应用于节能建筑室内外面层材料确实很少。近几年节能建筑装饰材料成为各种家居建材展会的亮点，外墙保温材料是建材市场上尤为活跃的节能产品。绝大多数传统的保温涂料的保温性只能达到35%，为了达到国家规定的节能隔热效果，以往房地产开发商们除了使用外墙保温涂料以外，还在铝板、石材等外墙装饰材料上采用矿棉毡或聚氨酯发泡等技术进行外墙体的保温，这种工艺施工时间长，综合成本高。市面上新型的保温产品都在鼓吹产品的性能。这种装饰复合板将现场施工变成工厂自动化生产。现场操作的简便，使投资者们从涂料代理商变成现场施工者。除了外墙保温材料、门窗保温，内、外墙面层装饰材料也是比较关键的节能手段。若能够使内、外墙面层装饰材料具有较高太阳反射比和较高红外发射率，一定能够达到很好的效果。从热传导理论得知：热传递方式有三种：即传导、辐射、对流。在空气中，热辐射占传热总量的85%，其余部分被吸收和传递。只要能有效的控制热传递过程中的三种方式，即可达到理想的绝热效果。高品质的热反射隔热面层材料如果由经SiO2处理后的形成的气凝胶组成，最终成型于材料膜物中，使表面形成很好的热反射界面，其热反射率可达到90%以上，其中的气凝胶还能有效地阻挡其余热量的传导，两者同时形成可达到95%的绝热效果。这是其它已知材料所不能达到理想的效果。在膜物中采用气凝胶比采用陶瓷粉和玻璃微珠的同类产品具有更长的使用寿命、更好的使用延展性和耐冲击性，绝热效果更佳。这种涂料用于建筑物时可以减少建筑物和构筑物的热载荷，降低太阳辐射热造成的建筑物内部温度上升，节约制冷空调费用。此模拟产品具有良好的综合性能，除了建筑以外还可以用于金属构件、油气罐、室外管道以及用于室外的各种设备、容器等等，大大减少对太阳辐射热量的吸收，加速自身热量散发，从而降低被保护物件的温度，减少因空调等降温措施导致的电力、人力和设备费用，营造舒适的环境，延长设备使用寿命等，是一种节能环保的新产品。（2）隔音方由于气凝胶的低声速特性，决定其是一种理想的声学延迟或高效隔音材料。此材料的声阻抗可变范围较大，是一种理想的超声探测器的声阻耦合材料。利用气凝胶材料当作窗户，不但透明度高，能量效率也与实心墙相仿，而且降噪效果比普通的双层玻璃强两倍。在美国，这种窗户已作为围墙安装在一座新开张旅馆的游泳池边上面。 同时现在已经有纳米隔音涂料问世，隔音涂料里的主要隔音原料为纳米多层结构材料，将相关环保水性涂料分子材料夹在中间。整个中间膜均匀地分布了具有隔音效果的微粒子，通过减少透射的声波能量,从而起到吸音隔音的作用。同时还有部分吸音纳米材料，吸音纳米材料表面充满了直径为1um左右的小孔,小孔由表面向中心深入,孔的容积占颗粒面积50%左右,因此具有良好的吸附性能,且对目的物有缓释作用。由吸音原理可知，当声波入射到多孔涂饰表面时，进入孔隙内部，引起孔隙内部的空气振动，由于摩擦、空气粘滞阻力和涂层内部的热传导作用，使相当一部分声能转化成热能，从而使声波衰减，反射声减弱而达到吸声的目的。简单说就是声能在不同介质的传播过程中能量的转化.声能转化成其他能消耗掉。声音的传递就是靠着空气分子与分子之间的推动而达到的，另一方面声音的频率与声源振荡的速率有直接的关系，噪音就是因为声音的频率呈现不规折的变化，使听觉接受到的振动很乱，所以大脑会很疲倦且很排斥，进而使听的人感到不顺不悦耳。 分贝(Decibel) Decibel是Bel的十分之一，我们把Bel译作成(贝)或(贝尔) ，把Decibel译作成分贝；另外，如果声音的压力增加一倍时，它的声音强度(以分贝表示的声级)便增加6分贝。隔音装饰材料面层给您一个舒适安静和谐的健康环境。说明拟议的研究气凝胶性能 由于气凝胶特有的纳米多孔、三维网络结构，气凝胶具有许多独特的性能，尤其表现在高孔隙率（大于85% ）、高比表面积（大于400m 2 /g ）、低密度、低热导率等方面。气凝胶结构 硅气凝胶作为一种低密度、纳米多孔材料，理想的硅气凝胶应该是三维网络结构支撑的相互连通的网状结构，所以应该属于一种通孔泡沫材料。而对于通孔泡沫材料一个重要的结构特征就是具有分形结构。气凝胶的孔结构可以描述为：由致密无孔的 SiO 2 原生颗粒彼此按照随机靠近原则形成簇团，簇团中包含微孔，簇团之间围成中孔，而中孔孔道融合形成大孔。 研究方法或方法论明确的结果研究的目的是开出一种既节能环保又经济实惠的具有高度保温性能的室内装饰所需要的装饰面层的隔音材料，以达到无论在哪个季节都减少能源损耗的效果。最主要的是可以达到室内保温、隔音的最