关于隔热材料的研究

张朔

摘要：隔热材料在现如今的各行各业被越来越多的使用。由于其特殊的性质和用途，在石油、冶金、化工、建筑等行业得到了广泛的应用。隔热材料分为多孔材料、热反射材料和真空材料三种。在不同的环境和需求下要选择不同的隔热材料。本文就几种新型的隔热材料介绍它们的性能及应用。并在此基础上分析隔热材料的未来发展的趋势。

关键词：隔热材料；性能；应用；发展趋势

随着节能技术的不断改革和更新，隔热材料的发展也非常迅猛。更因为社会进步、工业现代化，人们对能源的需求越来越大，不断在增长。我国虽幅员辽阔，物资丰富，但由于人口众多，能源也相当紧张。能源紧张已成为困扰我国国名经济发展的难题，为解决这个问题不仅要加紧开发利用新能源，比如风能、水能、太阳能，另一方面更要采取节能措施，在生产生活中应用节能新技术代替耗能旧工艺，在使用新技术同时应用节能材料，更好地实现节能这个目的。近几十年来，人们致力于研究发明新的隔热保温节能材料，挖掘隔热材料的其它高温热学性能，出现了许多用于能源开发和利用的功能保温 隔热材料。

1 多孔隔热材料

多孔隔热材料是一种节能减耗的新型复合材料，被广泛应用于仓储、机械、建筑方面。在各种冰箱、发动机、建筑物中起到隔热保温的作用。对多孔隔热材料的研究有助于工业的发展，生活的便利。

多孔隔热材料是利用材料本身所含的孔隙隔热，如泡沫材料、纤维材料空隙内的空气或惰性气体的导热系数很低等。温度差是热量传递的根本原因，在热传递过程中，热量由较高一方传向较低一方。在经过多孔隔热材料后使其传递路径变长，热量通过气孔的阻力变大，热量降低。许多研究结果表明，当材料气孔直径小于4mm时，气孔内的气体不会发生自然对流，当气孔直径小于50nm 时，气孔内的气体分子就失去自由流动的能力，失去所有热对流传热和热对流运动的能力。塑料泡沫因其孔隙小，隔热性能佳，所以多孔隔热材料多是由化学塑料泡沫制成。

2 热反射隔热材料

众所周知，太阳能是以热辐射的形式到达地球的。反射隔热材料就是通过高效反射太阳光来达到隔热目的。它由基材、热反射颜料、填料和助剂组成。薄层隔热反射涂层是此类涂料的代表。热反射隔热材料在建筑业中得到广泛应用，在建筑物表面采用这类涂料可以很好的反射太阳辐射热，减少建筑物对太阳热能的吸收，降低室内温度，同时与墙外保温系统一起使用，具有较高的节能经济效益。

要达到高的隔热效果就必须保证材料有高效的热反射率，通常颜色对热反射率有着重要影响。随着明度的升高，热反射率也增加。所以，热反射隔热涂料通常选用浅色或白色。反射隔热涂层抑制太阳辐射热、红外辐射和屏蔽热传导，其隔热性能优于其他隔热材料。反射隔热涂层可应用于限制体积和重量的地方。其防潮、防水性能优越，可保护被绝热体表面不被氧化，而且这种材料在潮湿环境下的性能不会受影响。

3 真空隔热材料

真空状态能使分子热传导的两种方式完全消失， 因此， 选用合适的工艺把密封真空泡孔引入材料内， 便能获得导热系数更小的真空绝热保温材料。真空隔热技术在航空航天，电子产业，冶炼特种合金方面都有较为广泛的应用。以这种保温材料为功能填料合成出的隔热涂料涂层较薄。当泡孔直径小于 50nm 时， 孔内的空气分子大部分失去了自由流动的能力，附着在气孔壁上，这时材料处于近似真空状态，靠气体分子的碰撞所产生的气体热传导率趋于 0，比静止的空氣的导热系数还要小。真空隔热产品具有众多优越性，其有效导热系数低于一般隔热材料。

4 隔热材料的发展趋势

一般隔热材料都具有耐高温，隔热性能差；或者隔热性能好，但耐高温较差的缺点，性能总是不能两全其美。现如今的隔热材料虽然有了许多丰富的种类，但从性能，技术方面还有很大改进的余地。未来的隔热材料工艺会简单，隔热效果更好。纳米材料在隔热涂料中起着相当重要的作用。关于环境污染方面，这也是一个大问题，从国家日益重视环境保护角度来看，隔热材料的发展方向会向环境友好型发展。在节约能源方面有进步，同时做到不污染环境。发展和使用隔热保温材料是节能的一个重要的措施。通过使用隔热保温材料减少工业生产中热能的损失，提高热能的利用效率，降低能源损耗。

5 结语

伴随着社会进步，人类工业化水平逐渐提高，能源的减少甚至殆尽的危机也显现出来。为了解决这一危机，开发节能减耗的技术已是当前解决能源危机问题的重中之重。所以，环境友好型的隔热材料将是未来隔热材料发展的方向。隔热材料的研究受到重視，在不少领域都有了进展。在科学技术的飞速进步下，人类科研人员的不懈奋斗下，开发性能优越，环境污染小，使用寿命长的隔热材料将在未来出现，隔热材料的市场前景会更加广阔。发展和使用隔热保温材料是节能的一个重要的措施。通过使用隔热保温材料减少工业生产中热能的损失，提高热能的利用效率，降低能源损耗。

参考文献：

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