无机保温材料

一、无机保温材料

无机保温材料按构造的不同可以分为纤维材料、粒状材料和多孔材料三类。

1．纤维材料

（1）石棉及其制品

石棉是蕴藏在岩石中的一种非金属矿物，呈纤维状，很容易松解，具有绝热、耐火、耐热、耐酸碱、隔声等特性。松散的石棉很少单独使用，通常加工成石棉粉、石棉纸、板和石棉纺织制品等。

1）石棉粉　是石棉和胶结材料混合而成的粉末状材料，施工时可以调成灰泥，也可事先做成板材。常用的有碳酸镁石棉粉、硅藻土石棉粉、一级石棉粉和二级石棉粉。应根据耐热度、导热系数的大小加以选用。一般石棉粉的耐热度都在450℃以上，导热系数小于0．1W／（m·K）。

2）石棉纸、板　是由石棉绒和胶结材料制成的纸状和板状制品。主要用于热表面的隔热、建筑结构的保温和防火覆盖层。

（2）矿渣棉及其制品

是以高炉矿渣为主要原料，加热熔化后用喷射法或离心法制成的絮状保温材料，又称矿棉。它具有质轻、导热系数小、耐高温、化学稳定性强、不燃、防蛀、价格便宜等特点，可以作填充性保温材料。矿渣棉施工时对操作人员有刺痒皮肤的缺点。为了解决这个问题，方便施工，通常用沥青或酚醛树脂作胶结剂，制成各种矿渣棉制品，如矿棉沥青毡、矿棉沥青贴面毡、矿棉半硬板、矿棉管壳等。

（3）岩棉及其制品

是以火山玄武岩为主要原料，经高温熔化，用喷射法或离心法制成。其特性大体上和矿渣棉相似，是一种新型的保温材料。除了填充使用作保温材料外，常制成各种岩棉制品使用，如岩棉板，分为无贴面的和玻璃布贴面的两种，还有岩棉缝毡、岩棉管套等。

（4）玻璃棉及其制品

是将熔融状态的玻璃液，经一系列的工艺加工制成的棉絮状材料，包括短棉和超细棉两种。短棉的纤维长度为50～150mm，单纤维直径为12μm左右，外观洁白似棉。超细棉的纤维直径比短棉的细得多，一般在4μm以下。玻璃棉很轻、导热系数小，并且具有化学稳定性好、不燃烧、不腐烂、吸湿性极小等优点，因此是一种高级保温材料。常做成各种玻璃棉制品，如毡、板、管壳等。

矿渣棉、岩棉、玻璃棉的若干性能列于表9－1。

表9－1　矿渣棉、岩棉、玻璃棉的保温性能

2．粒状材料

主要有膨胀蛭石和膨胀珍珠岩两种。

（1）膨胀蛭石及其制品

硬石是一种天然矿物，经烘干、破碎、筛选，然后在850～1000℃温度下煅烧，因体积急剧膨胀（约20倍），所以煅烧后的产物叫膨胀蛭石。

膨胀蛭石的容重很小，只有80～200kg／m³，导热系数为0．047～0．070W／（m·K），可以在1000～1100℃的高温下使用，不会腐烂变质，不被虫蛀。缺点是吸水性很大，吸水后使保温性能下降，所以使用时应注意防潮。

膨胀蛭石是一种松散粒状材料，可以松散铺设于屋面、楼板、墙壁、地面及其他围护结构等处作保温、隔声之用，也可用作冷库的围护结构。膨胀蛭石铺设之后，须轻轻捣实，目的是减少沉陷，对导热性能影响不大。

膨胀蛭石还可以和胶结材料一起使用制成各种制品。

水泥膨胀蛭石制品是用水泥作胶结材料，与膨胀蛭石、适量的水搅拌均匀，压制成型，经养护而成。

水玻璃膨胀蛭石制品是用膨胀蛭石、水玻璃和适量的氟硅酸钠，经拌和、浇注、成型、养护而成。

以上两类膨胀蛭石制品都可做成砖、板、管、瓦用于围护结构和管道保温。

（2）膨胀珍珠岩及其制品

生产膨胀珍珠岩的原料是珍珠岩。珍珠岩是一种天然的岩石，由于具有珍珠光泽而得名。珍珠岩经破碎、筛分、预热、瞬时高温焙烧体积急剧膨胀，所得产物就是膨胀珍珠岩。

膨胀珍珠岩是一种白色或灰白色的颗粒，呈蜂窝泡沫状，质量轻，容重为40～300kg／m³，导热系数小，常温时λ＜0．047，高温时λ＝0．058－0．17，低温时λ＝0．028－0．038W／（m·K），可在800℃高温下使用，是一种高效能的保温材料。

这种材料还有无毒、不燃烧、抗菌、耐腐蚀、吸湿性小等优点。缺点是吸水性强，吸水后其保温性能和强度下降，使用时应当注意。膨胀珍珠岩广泛用于建筑物的围护结构以及烟囱、管道及热工设备的绝热，低温和超低温设备保冷等。

膨胀珍珠岩粉可以松铺或松填于屋面、楼板、墙壁、地面等处，也可以与水泥、石灰、沥青以及其他胶结材料配制膨胀珍珠岩涂料粉刷或喷涂于墙面、天棚、屋面等处作保温用。

膨胀珍珠岩制品是以膨胀珍珠岩为主要材料，与适量胶结材料经过拌和、成型、养护或干燥、焙烧而成的产晶。按所用胶结料的名称加以命名，如水泥珍珠岩制品、水玻璃珍珠岩制品、磷酸盐珍珠岩制品和沥青珍珠岩制品等。这四类珍珠岩制品都制成砖、板、管，用于围护结构和管道保温。

3．多孔材料

这一类保温材料主要有加气混凝土、泡沫混凝土和泡沫玻璃。

（1）加气混凝土

作围护结构保温用的加气混凝土砌块容重为400～500kg／m³，抗压强度在3MPa以上，导热系数0．1W／（m·K）左右。加气混凝土具有可钉、可锯、可刨、不燃等特性；是一种性能良好的保温材料。

（2）泡沫混凝土

一种是以通用水泥加泡沫剂及水等经机械搅拌、成型、养护而成，又称泡沫水泥，其容重为300～500kg／m³，导热系数0．110～0．179W／（m·K），抗压强度3～4MPa。

另一种是硅酸盐泡沫混凝土。它是以粉煤灰或其他类似的工业废料为主，加入适量石灰、石膏及泡沫剂，经机械搅拌、成型、养护而成。

（3）泡沫玻璃

泡沫玻璃是将碎玻璃磨成粉与发泡剂混合，在高温下烧胀而成。其内部有大量封闭、不连通的气泡，孔隙率高达80％～90％，气泡直径为0．1～5mm。这种材料容重小（150～220kg／m³），导热系数为0．4～0．5W／（m·K），几乎不吸水，具有防火、可锯、可钉、可钻等特点，是一种较高级的保温材料。