《绝缘吸声材料》PPT课件.ppt

1、第十二章：保温材料和吸声材料，教学目标和要求：(1)保温材料：保温材料的作用原理，影响导热系数的主要因素，保温材料的选择；(2)吸声材料：吸声材料的作用原理和选择原则；(3)了解常用的保温材料和吸声材料；重点和难点：保温材料和吸声材料的作用原理，12.1保温材料，分为保温材料和保温材料1)保温材料：指控制室内热量流出的建筑材料；一般情况下，保温材料的导热系数()值不应大于0.23瓦(mK)，热阻()值不应小于4.35(M2k)/瓦.此外，保温材料应满足以下要求：表观密度不大于600kgm3，抗压强度大于0.3MPa，结构简单，施工容易，成本低。2)保温材料：指控制室外热量进入室内的建筑材料；保

2、温材料的应用：(1)主要用于建筑墙体和屋顶的保温；(2)热力设备和热管的保温；(3)它也广泛用于冷藏室和制冷设备。12.1.1隔热材料的基本特性，1导热性：当材料的两个表面之间存在温差时，热量会自动从高温侧传递到低温侧。材料的这种传热特性被称为热导率；导热系数一般用导热系数来表示；影响材料隔热性能的主要因素是导热系数的大小，导热系数越小，隔热性能越好。材料的热导率受以下因素影响：(1)材料的性质。不同的材料有不同的热导率。一般来说，金属的导热系数最大，其次是非金属，液体较小，气体较小。对于相同的材料，内部结构不同，导热系数也大不相同。一般来说，晶体结构最大，微晶结构次之，玻璃结构最小。然而，对

3、于多孔隔热材料，气体(空气)由于其高孔隙率而在导热性中起主要作用，而固体部分的结构对其影响很小，无论它是结晶的还是玻璃状的。影响材料导热系数的因素表观密度和孔隙特征由于材料中固体物质的导热系数比空气的导热系数大得多，所以表观密度小的材料的导热系数因其孔隙率大而小。在相同孔隙率的条件下，孔径越大，热导率越大；互连的孔比封闭的孔具有更高的热导率。对于表观密度很低的材料，特别是纤维材料(如超细玻璃纤维)，当表观密度低于某一极限值时，热导率反而会增加，这是由于孔隙的增加和相互连通的孔隙的增加，导致对流增强。因此，这种材料具有最佳的表观密度，即在该表观密度下热导率最小。吸湿后，材料的导热系数随湿度增加而

4、增加，这在多孔材料中最为明显。这是因为当材料的孔隙中有水分(包括水蒸气)时，蒸汽的扩散和孔隙中水分子的热传导将在热传递中起主要作用，并且水的为0.58()，这大约是空气的20倍=0.029()。如果孔隙中的水变成冰，冰=2.33()，这使得材料的热导率增加得更多。因此，在应用中必须注意防水防潮保温材料。材料的热导率随着温度的升高而增加，因为随着温度的升高，材料中固体分子的热运动增加，同时，孔隙中空气的热导率和孔壁之间的辐射也增加。然而，这种影响并不显著一般用于围护结构和管道保温。(2)石棉及其制品。石棉是一种天然矿物纤维。其主要化学成分为水合硅酸镁，具有耐火、耐热、耐酸碱、隔热、耐腐蚀、隔音、

5、隔热的特点。它常被制成石棉粉、石棉纸板、石棉毡等产品，用于建筑工程的高效保温和防火覆盖。(3)矿棉及其制品。矿棉一般包括矿渣棉和岩棉。矿渣棉的原料包括高炉硬渣、铜渣等。并加入一些调整原料(钙质和硅质原料)。岩棉的主要原料是天然岩石(白云石、花岗岩、玄武岩等)。)。上述原料熔化后，通过吹制或离心法制成细纤维。矿棉具有重量轻、不燃、隔热和电绝缘等特点。且原料来源广泛，成本低廉。可制成矿棉板、矿棉毡和管壳。它可用作建筑物的墙壁、屋顶和天花板的隔热和吸声材料，以及热管的隔热材料。植物纤维复合板是以植物纤维为主要原料，辅以水泥和填料制成的。例如，木单板是由木屑制成的，木屑与硅酸钠溶液和普通硅酸盐水泥混合

6、，然后成型、冷压、固化和干燥。甘蔗渣板是一种轻质、吸音、隔热材料，由甘蔗渣经蒸煮、压榨和干燥制成。一般用于天花板、隔板或面板的隔热。膨胀蛭石及其制品。蛭石是一种天然矿物。在850-100下燃烧后，它的体积迅速膨胀(可以膨胀20倍)，变成松散的颗粒。其体积密度为80200kgm3，导热系数为0.0460.07W/(mK)。用于填充墙体、地面和平屋顶，保温效果好。它可以在10001100使用。膨胀蛭石还可以与水泥、水玻璃和其他水泥材料结合制成砖、板、管壳等。它也可用于围护结构和管道保温。膨胀珍珠岩及其制品膨胀珍珠岩是由天然珍珠岩、黑云母或松节油经快速膨胀(约20倍)制成的一种蜂窝状白色或灰白色松散

7、颗粒材料。容重为40300kgm3，=0.0250.048()，耐热性为800，是一种高效保温保冷填充材料。在建筑工程中，广泛用于围护结构保温、低温及超低温冷保温设备、热工设备等。也可用于制作吸音产品。多孔隔热材料(微孔硅酸钙产品)。微孔硅酸钙产品由粉状二氧化硅(硅藻土)、石灰、纤维增强材料和水通过搅拌、成型、高压灭菌和干燥制成。用于围护结构和管道保温。()泡沫玻璃。它采用碎玻璃，加入发泡剂(石灰石或电石)，研磨，混合，成型，在800下烧制，形成含有大量封闭气泡(直径0.15毫米)的产品。它具有导热系数低、抗压强度和抗冻性高、耐久性好等特点。并且易于锯切、钻孔和其它机械加工。它是一种先进的保温

8、材料，也常用于冷库的保温。()多孔混凝土和轻骨料混凝土。(4)泡沫塑料。泡沫塑料是以合成树脂为基料，加入一定量的辅料加热发泡而成的轻质隔热防震材料。用于屋顶和墙壁保温、冷库保温和制作复合板。其他隔热材料(软木板)。软木也叫软木。软木板材是以软木、橡木皮或菠萝皮为原料，经粉碎、与皮胶溶液混合、压制成型，在80的干燥室内干燥一昼夜而成。软木板材具有低表观密度、低热导率、高抗渗性和耐腐蚀性的特点。(2)蜂窝板。蜂窝板是由两个薄面板组成的板，这两个面板牢固地粘合在厚蜂窝芯材的两侧，也称为蜂窝夹层结构。常用的面板是牛皮纸和玻璃布材料的隔热性能不仅与材料的导热系数有关，还与导热系数和蓄热系数有关。在建筑中

9、，除了采用隔热材料外，还可以采取其他措施来达到隔热效果，如：(1)在外表面做浅色饰面，如浅色油漆、浅色涂料和浅色瓷砖；窗户采用隔热薄膜；设置通风层，如通风屋顶、通风墙等。采用混凝土或轻集料混凝土多排孔空心砌块墙。蓄水屋顶、有土壤或无土植被的屋顶、墙面垂直绿化等。关于隔热材料的概念，12.2吸声材料，当声波遇到材料表面时，它们分为三个部分：一部分反射，另一部分穿透材料，其余部分在传输过程中被材料吸收。吸声系数：材料吸收的能量E与入射声能E0之比称为吸声系数，为12.2。材料的吸声系数一般在01之间。吸声系数越大，吸声效果越好。材料的吸声系数与以下因素有关：(1)与材料的性能有关；它与材料的厚度和

10、表面条件有关。它与声波的入射角和频率有关；12.2.1吸声材料的定义。为了充分反映材料的吸声性能，规定材料的吸声频率特性应以125、250、500、1000、2000和4000赫兹的吸声系数表示。在六种频率下平均吸声系数大于0.2的材料称为吸声材料。吸声材料主要用于建筑物的墙壁、地板、天花板等部位。12.2.2选择吸声材料的基本要求：(1)选择开孔和连通孔的材料；开孔连通，吸声性能好。(2)吸声材料强度低，设置部位应防止碰撞；(3)尽量选择吸声系数大的材料；(4)注意吸声材料和隔声材料的区别。建筑工程中常用的吸声材料包括石膏砂浆(掺水泥和玻璃纤维)、石膏砂浆(掺水泥和石棉纤维)、水泥膨胀珍珠岩板、矿渣棉、沥青矿渣棉毡、玻璃棉、细玻璃棉、泡沫玻璃、泡沫塑料、软木板、木丝板、穿孔纤维板和工业用等。除了使用多孔吸声材料吸声外，不同的吸声结构可以由不同的材料制成，以达到更好的吸声效果。常用的吸声结构包括薄