绝热材料和吸声材料12

1、了解绝热材料的基本原理、影响因素、主要品种和应用范围；2、了解吸声材料的吸声原理、材料特性、主要品种和应用范围。,12绝热材料和吸声材料,教学目的,教学内容,12.1绝热材料12.2吸声、隔声材料,12.1绝热材料,建筑中，将不易传热的材料，即对热流有显著阻抗性的材料或材料复合体称为绝热材料。绝热材料是保温、隔热材料的总称。绝热材料应具有较小的传导热量的能力，主要用于建筑物的墙壁、屋面保温，热力设备及管道的保温，制冷工程的隔热。绝热材料按其成分分为无机绝热材料和有机绝热材料两大类。,建筑工程中使用的绝热材料，一般要求其导热系数不宜大于0.17W/(mK)，表观密度不大于600kg/m3，抗压强度不小于0.3MPa。温度高的一面向温度低的一面传导。由材料的导热性得知，材料导热能力的大小用导热系数表示。导热系数是指单位厚度的材料，当两相对侧面温差为1K时，在单位时间内通过单位面积的热量。,12.1.1绝热材料的基本特性和使用功能,导热系数除与本身的分子结构、温度及热流方向有关外，主要影响因素是材料的表观密度和湿度。(1)材料的表观密度材料的表观密度愈小，孔隙率就愈大，导热系数就愈小。(2)材料的湿度材料受潮吸水，导热系数会增大；若受冻结冰，则导热系数会增加更多。,在建筑中合理地采用绝热材料，能提高建筑物的使用效能，保证正常的生产、工作和生活。据统计，绝热良好的建筑，其能源消耗可节省2550%，说明合理使用绝热材料具有重要意义。,12.1.2常用的绝热材料,12.1.2.1无机绝热材料(1)石棉及制品石棉具有绝热、耐火、耐酸碱、耐热、隔声、不腐朽等优点。按化学成分石棉大致分为温石棉和角闪石石棉两类。(2)矿渣棉及制品矿渣棉又称矿棉，是利用工业废料矿渣为主要原料，经熔化、高速离心法或喷吹法等工序制成的一种棉丝状绝热材料。,(3)岩棉及制品岩棉是以精选的玄武岩为主要原料，经高温熔融加工制成的人造无机纤维。岩棉及其制品(各种规格的板、毡带)具有质轻、不燃、化学稳定性好、绝热性能好等特点。(4)膨胀珍珠岩及制品膨胀珍珠岩以珍珠岩、墨曜岩或松脂岩矿石经破碎、筛分、预热，在高温下悬浮瞬间焙烧、体积骤然膨胀而成的一种白色或灰白色的松散颗粒状的材料。具有轻质、绝热、吸音、无毒、不燃烧、无臭味等特点。,(5)膨胀蛭石及制品蛭石经晾干、破碎、筛选、焙烧膨胀后，形成松散颗粒状材料。膨胀蛭石制品主要有水泥膨胀蛭石制品、水玻璃膨胀蛭石制品。(6)发泡粘土将特定矿物组成的粘土(或页岩)加热到一定温度会产生部分高温液体和气体，由于气体受热体积膨胀，冷却后即得发泡粘土(或发泡页岩)轻质骨料。,12.1.2.2有机绝热材料,(1)软木板软木板是用栓树或黄菠萝树皮等为原料加工制成的一种板状材料。它耐腐蚀、耐水，只能阻燃不起火焰，并且软木中含有大量微孔，所以质轻，表观密度小于260kg/m3，导热系数0.058W/(mK)，是一种优良的绝热、防震材料。软木板多用于天花板、隔墙板或护墙板。,(2)泡沫塑料泡沫塑料是以各种树脂为基料，加入一定剂量的发泡剂、催化剂、稳定剂等辅助材料经加热发泡制成的一种新型轻质、保温、隔热、吸声、防震材料，常用于屋面、墙面绝热，冷库隔热。它的种类很多，均以所用树脂取名。泡沫塑料制品种类、技术性能见表12.1。,表12.1泡沫塑料的种类及技术性能,12.2吸声、隔声材料,12.2.1材料的吸声性能声音源于物体的振动，它引起邻近空气的振动而形成声波，并在空气介质中向四周传播。当声音传入构件材料表面时，声能一部分被反射，一部分穿透材料，还有一部由于构件材料的振动或声音在其中传播时与周围介质摩擦，由声能转化成热能，声能被损耗，即通常所说声音被材料吸收。,材料吸声性能的好坏，用吸声系数表示。为损耗系数E吸/E0与穿透系数E透/E0之和，即材料的吸声性能除与材料本身结构、厚度及材料的表面特征有关外，还和声音的入射方向和频率有关。在规定频率下平均吸声系数大于0.2的材料，称为吸声材料。,12.2.2材料的吸声原理,通常使用的吸声材料为多孔材料。多孔材料具有大量内外连通的微小孔隙。当声波沿着微孔进入材料内部时，引起孔隙中空气的振动，由于摩擦和空气阻滞力，一部分声能转化成热能，另外孔隙中的空气由于压缩放热、膨胀吸热，与纤维、孔壁之间的热交换，也使部分声能被吸收。影响材料吸声性能的主要因素有：,(1)材料的表观密度对同一种多孔材料，表观密度增大时，对低频的吸声效果提高，对高频的吸声效果降低。(2)材料的厚度增加材料的厚度，可提高对低频的吸声效果，而对高频的吸收则没有明显影响。(3)孔隙的特征材料的孔隙愈多愈细小，吸声效果愈好。,12.2.3吸声材料的基本要求,(1)材料必须多孔，并且相互连通的气孔要多。(2)吸声材料应不易虫蛀、腐朽，且不易燃烧。(3)吸声材料强度一般较低，应设置在墙裙以上，以免碰撞破坏。(4)吸声材料均匀分布在室内各个表面上，不应只集中在天花板或墙壁的局部。,12.2.4常用的吸声材料,建筑上常用的吸声材料及性能见表12.2。,表12.2建筑常用吸声材料,12.2.5隔声材料,能减弱或隔断声波传递的材料称为隔声材料。人们要隔绝的声音，按其传播的途