非金屬礦物材料具有耐高溫、低導(dǎo)熱的優(yōu)勢,作為增強保溫材料特性的一種主要原材料,近年來已廣泛應(yīng)用于無機保溫材料,目前,主要有以下幾種:
1、礦物棉
礦物棉是巖(礦)棉和玻璃棉的統(tǒng)稱,是一種纖維狀非金屬礦物材料,具有質(zhì)輕、熱導(dǎo)率低(導(dǎo)熱系數(shù)為0.034W/m/K)、耐腐蝕、化學(xué)性能穩(wěn)定、難燃等特性。
礦物棉是由玄武巖、輝綠巖、高爐礦渣或玻璃高溫熔融,離心甩絲而制成,生產(chǎn)成本相對較高。礦物棉在國外建筑保溫中應(yīng)用較多,生產(chǎn)應(yīng)用技術(shù)相對較成熟,在建筑工程上可用于外墻體、屋面、門窗等,也可用于熱力設(shè)備及管道的保溫。
2、膨脹珍珠巖
膨脹珍珠巖是一種多孔非金屬礦物,是由珍珠巖在高溫條件下膨脹而成,具有無毒無味、保溫、抗腐蝕、耐高溫、難燃等特性,在建筑等多個領(lǐng)域均有廣泛應(yīng)用。如水玻璃膨脹珍珠巖制品、水泥膨脹珍珠巖制品、磷酸鹽膨脹珍珠巖制品、瀝青膨脹珍珠巖制品、膨脹珍珠巖泡沫玻璃等。
膨脹珍珠巖在建筑領(lǐng)域直接填充涂抹在墻體或屋頂,或以板材形式裝配在墻面,從而對建筑物起到隔熱保溫的作用。
膨脹珍珠巖具有良好的保溫性能,但其較高的吸水率和粉化率又制約著其保溫性能的發(fā)揮,因此要發(fā)揮好其特性,還需要做好憎水改性及膠凝材料的研究和開發(fā)。
3、?;⒅?
玻化微珠是具有表面?;瘜拥亩嗫追墙饘俚V物材料,是利用松脂巖型的珍珠巖高溫加工而成,與膨脹珍珠巖相比,?;⒅榫哂袃?nèi)部孔隙的同時,表面還有玻化層,因此克服了膨脹珍珠巖吸水率大、易粉化、在料漿攪拌中體積收縮率大的缺陷,因此被用作保溫砂漿的重要材料之一。
?;⒅楸厣皾{是一種適用于建筑內(nèi)外墻粉刷的新型保溫節(jié)能砂漿材料,是以?;⒅轭w粒和膠凝材料等共同構(gòu)成的干粉砂漿,具有防火防凍、節(jié)能利廢、耐老化、價格低廉和保溫隔熱等特點。
4、海泡石
海泡石是一種纖維狀多孔非金屬礦物材料,具有極大的比表面積(理論值900m2/g),由于海泡石的簇狀纖維中存在大量的納米級微孔和中孔孔道,因此海泡石具有高效的隔熱作用,其次海泡石還具有可塑性強、粘結(jié)性能好、不燃、耐久性好、無毒無害等特性。
利用海泡石耐高溫、隔熱、濕時柔軟干時堅硬的特點,以磷酸鹽型粘結(jié)劑為膠結(jié)材料,復(fù)合其他隔熱填充材料,制備出磷酸鹽高溫粘結(jié)型保溫涂料,具有優(yōu)異的保溫性能,未來應(yīng)用前景較為廣闊。
5、膨脹蛭石
膨脹蛭石是一種層狀多孔非金屬礦物材料,是由蛭石經(jīng)過高溫焙燒而制成的,具有良好的隔熱、耐火、耐凍、吸附等性能。與其他材料混合加工后可以制備出性能更優(yōu)良的保溫隔熱材料。
膨脹蛭石在建筑業(yè)中應(yīng)用的主要制品有膨脹蛭石保溫干粉砂漿、蛭石混凝土、膨脹蛭石灰漿、水玻璃膨脹蛭石制品、蛭石保溫隔音板、瀝青膨脹蛭石制品等,對建筑物的保溫隔熱起到顯著的作用。
6、硅藻土
硅藻土是一種特殊多孔性構(gòu)造的非金屬礦,具有多孔、質(zhì)輕、易吸水、滲透性強的特性,用來制備輕質(zhì)保溫建筑材料具有較好的發(fā)展前景。
目前,與先進保溫材料相比,硅藻土保溫材料產(chǎn)品的保溫性能還比較低下,未來還需在配方、成型、制備技術(shù)方面進一步優(yōu)化改進。其次,與其他高性能材料復(fù)合也是發(fā)揮硅藻土特性的有效途徑。
7、納米氣凝膠
納米氣凝膠是一種具有獨特納米多孔結(jié)構(gòu)的非金屬礦物材料,其孔隙率和比表面積極高,熱導(dǎo)率和密度極低,同時,具有不燃或阻燃性能。
納米氣凝膠在高效保溫隔熱領(lǐng)域具有極大應(yīng)用前景,如玻璃表面氣凝膠薄膜,納米氣凝膠窗,納米氣凝膠隔熱復(fù)合材料,太陽能集熱器中的透明隔熱材料,冰箱等低溫系統(tǒng)的隔熱材料,航天航空器上的隔熱層等。雖然納米氣凝膠具有優(yōu)異的保溫隔熱性能,但其制備技術(shù)難點及高昂的生產(chǎn)成本,使納米氣凝膠還不能實現(xiàn)商業(yè)化應(yīng)用,因此,要拓展納米氣凝膠的應(yīng)用,還需進一步解決制備技術(shù),降低生產(chǎn)成本。
來源:張紅林,王翠翠,楊輝,等.非金屬礦物材料在無機保溫材料中的應(yīng)用及進展[J].中國非金屬礦工業(yè)導(dǎo)刊,2019(04):7-9+19.
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