国外保温材料发展简史 特约记者：杨丽 国外普通重视保温材料的生产和建筑的保温工程，力求大幅度减少能源的消耗量，从而减少环境污染和温室效应。在工业中采用良好的保温材料，有助于降低产品能耗，降低生产成本，具有很大的社会效益。国外保温材料工业已经有很长的历史，建筑节能用保温材料占绝大多数，如美国从1987年以来建筑保温材料占所有保温材料的81%左右，瑞典及芬兰等西欧国家80%以上的岩棉制品用于建筑节能。 矿物棉 国际上矿物棉制品的发展迄今以有160多年的历史了。1840年，英国首先发现熔化的矿渣喷吹后可以形成纤维，并开始生产矿渣棉。1880年，通过对矿渣棉性质和用途的研究，德国和美国开始生产矿渣棉，尔后在其它国家相继使用和生产。1930年-1950年，开始了矿物棉大规模的生产和应用。 1980年至今，国际上矿物棉制品的产量处于比较平稳的阶段，因为其它的保湿材料如玻璃棉、泡抹塑料的发展加快，而主要矿物棉的生产国家的发展速度放慢。虽然矿物棉产量增幅不大，但在生产规模、技术及深加工方面有了很大的发展。 玻璃棉 国外玻璃棉产量约在200万吨左右，主要生产国是美国、法国和日本。玻璃棉制品品种较多，主要有玻璃棉毡、玻璃棉板、玻璃棉带、玻璃毯和玻璃棉保温管。玻璃棉制品主要用于建筑业，在建筑上的用量占玻
璃棉产量的80%以上，在日本甚至达到了90%。 自19世纪90年代开始，美国就以玻璃制取玻璃纤维，20世纪30年代开始用机械方法制造玻璃纤维。当时有棒拉法、平吹法等，纤维直径比较粗，达25Um以上。第一次世界大战期间，德国由于进口石棉来源断绝，就大力研制玻璃棉作为替代品。由于它隔热、隔音的优异性能，一经问世，各国便争相研制。因棒拉法生产量低，不能满足需要，因此，新的工艺方法便应运而生。 40年代美国欧文斯-康宁公司研制成功火焰喷吹法工艺，并于1949年获得了专利权，可生产棉纤维直径为3-5um，甚至更细的超累棉、造纸棉。1956年，法国圣哥本公司，研制成功离心喷吹法（即TEL法），并向十几个国家出售专利。 膨胀珍珠岩 自1940年美国开始大量生产和庆用膨胀珍珠岩，并逐步推广到农业、工业过滤剂、冶金等其它行业，时至今日，膨胀珍珠岩虽应用范围很广，但其产品仍绝大部分应用在建筑业，其用量约占世界膨胀珍珠岩总产量的60%以上。 在国外，膨胀珍珠岩及其制品的应用范围仍在继续扩大，其用途已知的就有160多种，在建筑业中，珍珠岩在保温作用方面是用量最大的，它主要是用在高层建筑中作夹层墙板、屋面板、楼板，也用作耐火保温层。以珍珠岩混凝土作中间层、金属薄板作面层的经济夹层墙板在美国获得了广泛的应用。珍珠岩混凝土还广泛用于屋顶结构中都采用了这种隔热材料。德国在建筑业中，广泛采用膨胀珍珠岩作散铺隔热、隔音层，作隔热
绝热材料的性能和种类 基本性能和选用要求 绝热材料的基本性能要求应是：具有密度小、机械强度大、导热系数小、化学性能稳定对设备及管道没有腐蚀，以及能长时间在工作温度下运行等性能。 设计采用的各种绝热材料，其性能必须符合现行国家、行业或省市级产品标准的规定，对新材料必须通过部、省、市级鉴定后方可采用。对绝热材料及其制品的基本性能要求，有以下具体规定。 一、绝热层材料的性能要求 (1) 绝热层材料应具有明确的随温度变化的导热系数方程式或图表。对于松散或可压缩 的绝热材料，应提供在使用密度下的导热系数方程式或图表。 (2) 保温材料在平均温度低于350℃时，导热系数不得大于0.12 W/ (m·℃)，保冷材料在平均温度低于27℃时，导热系数应不大于0.064 W/ ( m·℃)。 (3) 保温硬质材料密度一般不大于300 kg/m 3；软质材料及半硬质制品密度不得大于220 kg/m 3；保冷材料密度不得大于220 kg/m3；对强度要求特殊的除外。 (4) 耐振动硬质材料抗压强度不得小于0.4MPa；用于保冷的硬质材料抗压强度不得小 于0.15MPa ；如需要，尚需提供抗折强度。 (5) 吸水率要小，保温材料的质量含水率不得大于7.5% ，对于有防水要求的材料，防 水率不得小于95%(原棉不作防水率要求) 。软质保温材料的回弹率不得小于90%。保冷材料的质量含水率不得大于1% ，用于直埋管道上的保温材料，含水率应小于3%。如需要，尚需提供防潮性能(吸湿性、吸水性、增水性)的数据。 (6) 绝热层材料按被保温对象外表面温度的不同，其燃烧性能应符合GB 8624 规定的如下要求。 a. 外表面温度T o> 100℃时，绝热层材料应符合不燃性类 A 级材料性能要求。 b. 外表面温度T o≤100℃时，绝热层材料应符合难燃类B1 级材料的性能要求。
第五章建筑保温隔热材料 随着各国工业化进程的发展，地球上可供人类利用的化石燃料已日渐枯竭，世界性能源危机的出路只有两条，即在开发新能源的同时注意节约能源。 建筑能耗在人类整个能源消耗中所占比例甚高(尤其是欧美发达国家，一般在30％-50％之间)，故建筑节能意义重大。建筑保温隔热材料是建筑节能的物质基础，为了实现建筑节能的目标，就必须不断扩大和改进建筑保温隔热材料。 在建筑上合理采用保温隔热材料，可以减少基本建筑材料的用量；减轻围护结构的自重；提高建筑施工的工业化程度(隔热构件及制品适合工厂预制)，大幅度节能降耗。 原来在建筑中使用的保温隔热材料，主要是基于改善居住舒适程度，如今已转移到节能上面。因此，使用建筑保温隔热材料对缓解能源危机以及提高人民的居住水平具有重要意义。 建筑保温隔热材料的基本特性； 在任何介质中，当两处存在温差时，在温度高低两部分之间就会产生热量的传递，热量将由温度较高的部分通过不同方式自动向温度低的部分转移。 例如，就人们的住宅来讲，冬天室内温度较室外高，热量就会通过房屋的外围结构(外墙、门、窗、屋顶等)向室外传递，使室内温度降低，造成热的损失；夏天室外温度高于室内，热量就会通过房屋外围结构向室内传递，使室内温度升高。 为了保持室内有适宜于人们生活、工作的温度，房屋的外围结构所采用的建筑材料必须具有一定的保温隔热性能，以保室内冬暖夏凉的环境，减少供热和降温用的能量消耗，从而达到节能的目的。 建筑保温隔热材料是建筑节能的物质基础。热的传递是通过对流、传导、辐射三种途径来实现的，保温隔热材料是指对热流具有显著阻抗性的材料或材料复合体；保温隔热材料是防止住宅、生产车间、公共建筑及各种暖气设备(如锅炉、暖气管道等)中热量散失的材料。 在建筑工程中保温隔热材料主要用于墙体和屋顶保温隔热；热工设备、热力管道的保温，有时也用于冬季施工的保温，同时，在冷藏室和冷藏设备上也大量地使用。 绝大多数建筑材树的导热系数介于0.023-3.49W/(m·k)之间，通常把导热系数值不大0.23W ／(m·K)的材料称为保温隔热材料，工程上习惯称为绝热材料。 保温隔热材料的保温隔热机理 导热 是指物体各部分直接接触的物质质点(分子、原子、自由电子)作热运动而引起的热能传递过程。 对流 是指较热的液体或气体因热膨胀使密度减小而上升，冷的液体或气体就补充过来，形成分子的循环流动，这样，热量就从高温的地方通过分子的相对位移传向低温的地方。 热辐射 是一种靠电磁被来传递能量的过程。 保温隔热材料的结构基本上可分为纤维状结构、多孔结构、粒状结构或层状结构。具有多孔结构的材料中的孔一般为近似球形的封闭孔，而纤维状结构、粒状结构和层状结构的材料内部的孔通常是相互连通的。 下面对几种典型的保温隔热机理作简单介绍。 保温隔热材料 通常所指保温隔热材料是指导热系数小于0.23w／(m2·K)的材料。 一般建筑保温隔热材料按材质可分为两大类： 第一类：无机保温隔热材料 一般是用矿物质原料制成，呈散粒状、纤维状或多孔状构造，可制成板、片、卷材或套管等形式的制品，包括石棉、岩棉、矿渣棉、玻璃棉、膨胀珍珠岩、膨胀蛭石、多孔混凝土等；第二类：有机保温隔热材料
材料对人类社会、对产品性能、对设计、效率。 质感：生理属性，物理属性。环境耐候性，加工成型性，表面工艺性性（涂装，电镀，氧化，着色）。柔软细腻，光洁，华丽轻巧朴实。 金属材料：具有光泽，富有延展性，容易导电，导热等。 机械性能：弹性，刚度，塑性，强度，硬度，动载荷，冲击特性，交变载荷。物理化学性能：比重，导热导电性，热膨胀性，磁性。。抗蚀性，抗氧化性。工艺性能：适应加工处理，锻造，铸造，焊接，切削加工性能。合金经过熔合。钢的 普通热处理：退火。正火，淬火，回火。钢 表面热处理：表面淬火，化学处理、渗碳、渗氮、碳氮共渗，淬火，神探淬火，退火。 铸铁：（灰口）最便宜、最方便、最广泛。强度高、现代化，但具有优良的铸造性能，耐磨性，切削加工性，减震性，低的缺口敏感性。 铝合金：银白色、比重小、导电性好、易钝化；塑性好、收缩率大，铸造性能差。。固溶性，塑性好，耐腐蚀。用途：（电料、电源插座的壳体、轨道灯、镇流器、座位的滑槽、骨架、原材料、装饰：门窗等方便易用，并适合单体小批量生产，加工容易。）连接。板、棒、型、线、箔材。 铜合金：导电性极好，导热性，塑性好，丝箔。铸造性能较差。轴套，船舶。耐腐蚀，耐磨。 工艺性能：铸造性能，锻造性能，焊接性能，机械加工性能，热处理工艺性。价格、规格统一、货源。（碳钢，锻、机、加好，热处理差，强度低。合金钢，锻、机、加不好，热处理好，强度高。）经济。成型工艺：焊接，机械加工，
热处理工艺。铸造工艺：把原料加热液态，在模具内冷却成型的一种生产工艺过程。即注塑。锻压工艺：利用锻压机械的锤头、砧块、冲头或通过模具对坯料施加压力，使之产生塑性变形而获得所需形状和尺寸的制件的成形加工方法。 工艺分析：轴类：毛坯成型：热轧、冷拨圆钢，锻造大坯。。齿轮：毛坯，铸造、锻造。 套筒类：短孔，钻孔，车孔，磨孔，攻丝。长套筒，毛坯，无缝管车外圆、深孔推镗，半精推镗，……精铰。冲压,弯曲,拉伸。 可拆装的连接：螺丝钉、螺栓、拉链、扣钉、卡扣、铆接、销接、插接、搭接、铰链、倒刺毛、丝带、电磁、挂钩。不可拆的连接：焊接、粘接、天线抽拉。 塑料：特性：原料来源广、性能优良、加工成型方便、具有一定的装饰性和现代质感。品种繁多，价格比较低廉，应用范围广。 优点：①质轻、比强度高②透明、易着色③对电、热、声有良好的绝缘性④耐磨、自润滑性能好⑤耐化学药品性缺点：①不耐高温②制品易变形③易老化 塑料的组成：合成树脂、填料、增塑剂、稳定剂、润滑剂、着色剂、固化剂和其他成分。 鉴别方法：简易（燃烧法），对比鉴别，其他鉴别法。 聚乙烯：PE无臭，无毒,手感似蜡,具优良的耐低温性能化学稳定性好,能耐大多数酸碱的侵蚀，常温下不溶于一般溶剂,吸水性小,电绝缘性能良。 用途：主要用来制造薄膜、容器、管道、单丝、电线电缆、日用品等，并可
材料是人类生活和生产的物质基础，是人类认识自然和改造自然的工具。可以这样说，自从人类一出现就开始了使用材料。材料的历史与人类史一样久远。从考古学的角度，人类文明曾被划分为旧石器时代、新石器时代、青铜器时代、铁器时代等，由此可见材料的发展对人类社会的影响。材料也是人类进化的标志之一，任何工程技术都离不开材料的设计和制造工艺，一种新材料的出现，必将支持和促进当时文明的发展和技术的进步。从人类的出现到20世纪的今天，人类的文明程度不断提高，材料及材料科学也在不断发展。在人类文明的进程中，材料大致经历了以下五个发展阶段。 1．使用纯天然材料的初级阶段 在原古时代，人类只能使用天然材料（如兽皮、甲骨、羽毛、树木、草叶、石块、泥土等），相当于人们通常所说的旧石器时代。这一阶段，人类所能利用的材料都是纯天然的，在这一阶段的后期，虽然人类文明的程度有了很大进步，在制造器物方面有了种种技巧，但是都只是纯天然材料的简单加工。 2．人类单纯利用火制造材料的阶段 这一阶段横跨人们通常所说的新石器时代、铜器时代和铁器时代，也就是距今约10000年前到20世纪初的一个漫长的时期，并且延续至今，它们分别以人类的三大人造材料为象征，即陶、铜和铁。这一阶段主要是人类利用火来对天然材料进行煅烧、冶炼和加工的时代。例如人类用天然的矿土烧制陶器、砖瓦和陶瓷，以后又制出玻璃、水泥，以及从各种天然矿石中提炼铜、铁等金属材料，等等。 3．利用物理与化学原理合成材料的阶段 20世纪初，随着物理学和化学等科学的发展以及各种检测技术的出现，人类一方面从化学角度出发，开始研究材料的化学组成、化学键、结构及合成方法，另一方面从物理学角度出发开始研究材料的物性，就是以凝聚态物理、晶体物理和固体物理等作为基础来说明材料组成、结构及性能间的关系，并研究材料制备和使用材料的有关工艺性问题。由于物理和化学等科学理论在材料技术中的应用，从而出现了材料科学。在此基础上，人类开始了人工合成材料的新阶段。这一阶段以合成高分子材料的出现为开端，一直延续到现在，而且仍将继续下去。人工合成塑料、合成纤维及合成橡胶等合成高分子材料的出现，加上已有的金属材料和陶瓷材料（无机非金属材料）构成了现代材料的三大支柱。除合成高分子材料以外，人类也合成了一系列的合金材料和无机非金属材料。超导材料、半导体材料、光纤等材料都是这一阶段的杰出代表。 从这一阶段开始，人们不再是单纯地采用天然矿石和原料，经过简单的煅烧或冶炼来制造材料，而且能利用一系列物理与化学原理及现象来创造新的材料。并且根据需要，人们可以在对以往材料组成、结构及性能间关系的研究基础上，进行材料设计。使用的原料本身有可能是天然原料，也有可能是合成原料。而材料合成及制造方法更是多种多样。 4．材料的复合化阶段 20世纪50年代金属陶瓷的出现标志着复合材料时代的到来。随后又出现了玻璃钢、铝塑薄膜、梯度功能材料以及最近出现的抗菌材料的热潮，都是复合材料的典型实例。它们都是为了适应高新技术的发展以及人类文明程度的提高而产生的。到这时，人类已经可以利用新的物理、化学方法，根据实际需要设计独特性能的材料。 现代复合材料最根本的思想不只是要使两种材料的性能变成3加3等于6，而是要想办法使他们变成3乘以3等于9，乃至更大。 严格来说，复合材料并不只限于两类材料的复合。只要是由两种不同的相组成的材料都可以称为复合材料。 5．材料的智能化阶段 自然界中的材料都具有自适应、自诊断合资修复的功能。如所有的动物或植物都能在没
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第五章建筑保温隔热材料随着各国工业化进程的发展，地球上可供人类利用的化石燃料已日渐枯竭，世界性能源危机的出路只有两条，即在开发新能源的同时注意节约能源。 建筑能耗在人类整个能源消耗中所占比例甚高（尤其是欧美发达国家，一般在30 ％-50 ％之间），故建筑节能意义重大。建筑保温隔热材料是建筑节能的物质基础，为了实现建筑节能的目标，就必须不断扩大和改进建筑保温隔热材料。 在建筑上合理采用保温隔热材料，可以减少基本建筑材料的用量；减轻围护结构的自重；提高建筑施工的工业化程度（隔热构件及制品适合工厂预制），大幅度节能降耗。 原来在建筑中使用的保温隔热材料，主要是基于改善居住舒适程度，如今已转移到节能上面。因此，使用建筑保温隔热材料对缓解能源危机以及提高人民的居住水平具有重要意义。建筑保温隔热材料的基本特性； 在任何介质中，当两处存在温差时，在温度高低两部分之间就会产生热量的传递，热量将由温度较高的部分通过不同方式自动向温度低的部分转移。 例如，就人们的住宅来讲，冬天室内温度较室外高，热量就会通过房屋的外围结构（外墙、门、窗、屋顶等）向室外传递，使室内温度降低，造成热的损失；夏天室外温度高于室内，热量就会通过房屋外围结构向室内传递，使室内温度升高。 为了保持室内有适宜于人们生活、工作的温度，房屋的外围结构所采用的建筑材料必须具有一定的保温隔热性能，以保室内冬暖夏凉的环境，减少供热和降温用的能量消耗，从而达到节能的目的。 建筑保温隔热材料是建筑节能的物质基础。热的传递是通过对流、传导、辐射三种途径来实现的，保温隔热材料是指对热流具有显著阻抗性的材料或材料复合体；保温隔热材料是防止住宅、生产车间、公共建筑及各种暖气设备（如锅炉、暖气管道等）中热量散失的材料。 在建筑工程中保温隔热材料主要用于墙体和屋顶保温隔热；热工设备、热力管道的保温，有时也用于冬季施工的保温，同时，在冷藏室和冷藏设备上也大量地使用。 绝大多数建筑材树的导热系数介于0.023- 3.49W/（m ? k）之间，通常把导热系数值不大 0.23W / （m ? K）的材料称为保温隔热材料，工程上习惯称为绝热材料。 保温隔热材料的保温隔热机理 导热 是指物体各部分直接接触的物质质点（分子、原子、自由电子）作热运动而引起的热能传递 过程。 对流是指较热的液体或气体因热膨胀使密度减小而上升，冷的液体或气体就补充过来，形成分子的循环流动，这样，热量就从高温的地方通过分子的相对位移传向低温的地方。 热辐射 是一种靠电磁被来传递能量的过程。 保温隔热材料的结构基本上可分为纤维状结构、多孔结构、粒状结构或层状结构。具有多孔结构的材料中的孔一般为近似球形的封闭孔，而纤维状结构、粒状结构和层状结构的材料内部的孔通常是相互连通的。
４８建设科技｜ 2004?11 ｜ Ｎｅｗ Ｔｙｐｅ Ｂｕｉｌｄｉｎｇ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ 新型建材 Materials 常用绝热材料使用要领 □ 中国建筑科学研究院物理所研究员 冯金秋 模塑聚苯乙烯泡沫塑料即ＥＰＳ板在２３℃水中等温浸泡９６小时的吸水率只有０．５１％至０．７４％。因此，有不少人认为ＥＰＳ板是不吸水的。一般来说，ＥＰＳ板用于外墙和屋面保温时，不会产生明显的受潮问题。然而，当ＥＰＳ板一侧长期处于高温高湿环境，另一侧处于低温环境并且被透水蒸气性不 聚苯乙烯泡沫 好的材料封闭时，ＥＰＳ板会严重受潮。 湿热环境受潮模拟试验：试样尺寸３００ｍｍ（３００ｍｍ，厚度２５ｍｍ。用 两层隔气层把试样四周及上表面密封起来，使试样下表面处于湿热环境（温度２９℃，相对湿度１００％），上表面处于低温环境（温度４℃，相对湿度７５％）。这种情况代表一种导致受潮的严酷的边界条件。水蒸气被从湿淋淋的下表面朝着上表面驱赶，并且又因有密封层而不能由上表面向外干燥。试样分为ＥＰＳ－１和ＥＰＳ－２两种材料，密度分别为１６和３０ｋｇ／ｍ３。试验期间定期测量试样的体积含湿量和热阻。试验结果示于图１和图２。图２中，热阻比为试样受潮后的热阻与干燥状态下的热阻之比。由图３可以看出，经过４００天后，两种试样的体积含湿量均已超过３０％。 国外实际使用情况调查发现，一些采用ＥＰＳ板的倒置式屋面使用３年后，ＥＰＳ板的体积含湿量已超过４０％，热阻下降了６０％～７０％。此外，对于采用ＥＰＳ板的普通保温屋面，当防水层漏水或失效时，仍有可能导致ＥＰＳ板受潮。北京某办公楼屋面在原有防水层上铺５ｃｍ厚ＥＰＳ板加强保温，ＥＰＳ板上再铺８ｃｍ厚沥青珍珠岩，上面再做防水层。由于防水层 失效漏水，致使ＥＰＳ板的体积含湿量高达２５％，由图２推算，保温效能下降了６０％。 由此可见，ＥＰＳ板用于倒置式屋面以及冷库、空调等低温管道保温时，有可能严重受潮，受潮后其保温效能将大幅度下降。因此，设计倒置式屋面时，应将防水层做成一定坡度，并采用透气性好的材料（如河卵石）作为ＥＰＳ板上的压载。这样可有效减小 ＥＰＳ板的受潮危险。用于冷 库、空调等低温管道保温时，必须在ＥＰＳ板外表面设置隔气层。
EPS板 EPS板(可发性聚苯乙烯板)具有质轻、价廉、导热率低、吸水性小、电绝缘性能好、隔音、防震、防潮、成型工艺简单等优点,因而被广泛用作建筑、船舶、汽车、火车、冷藏、冷冻等保温绝热、隔音、抗震材料。 EPS板(又称苯板)是可发性聚苯乙烯板的简称。由可发性聚苯乙烯珠粒经加热预发泡后在模具中加热成型而制得的具有闭孔结构的聚苯乙烯泡沫塑料板材。是由原料经过预发、熟化、成型、烘干和切割等制成。它既可制成不同密度、不同形状的泡沫制品，又可以生产出各种不同厚度的泡沫板材。广泛用于建筑、保温、包装、冷冻、日用品，工业铸造等领域。也可用于展示会场、商品橱、广告招牌及玩具之制造。为适应国家建筑节能要求主要应用于墙体外墙外保温、外墙内保温、地暖。 应用：又称苯板，广泛用于建筑、保温、包装、冷冻、日用品，工业铸造等领域。也可用于展示会场、商品橱、广告招牌及玩具之制造。为适应国家建筑节能要求主要应用于墙体外墙外保温、外墙内保温、地暖。EPS板保温体系是由特种聚合胶泥、EPS板，耐碱玻璃纤维网格布料和饰面材料组成。集保温、防水、防火，装饰功能为一体的新型建筑构造体系。该技术将保温材料置于建筑物外墙外侧，不占用室内空间，保温效果明显，便于设计建筑外形。
保温机理：EPS泡沫是一种热塑性材料，每立方米体积内含有300-600万个独立密闭气泡，内含空气的体积为98%以上，由于空气的热传导性很小，且又被封闭于泡沫塑料中而不能对流，所以EPS是一种隔热保温性能非常优良的材料。 挤塑聚苯乙烯泡沫塑料(XPS) 与EPS板相比，该产品具有以下两个突出特点：⑴密度和机械强度高；⑵长期吸水率低。不足之处是不易粘贴，且价格高。 执行标准：GB/《绝热用挤塑聚苯乙烯泡沫塑料(XPS)》 主要特点：(1) 具有特有的微细闭孔蜂窝状结构，与EPS板相比，具有密度大、压缩性能高、导热系数小、吸水率低、水蒸气渗透系数小等特点。在长期高湿度或浸水环境下，XPS 板仍能保持其优良的保温性能，在各种常用保温材料中，是目前唯一能在70%相对湿度下两年后热阻保留率仍在80%以上的保温材料。 (2) 由于XPS板长期吸水率低，特别适用于倒置式屋面和空调风管。 (3) 还具有很好的耐冻融性能及较好的抗压缩蠕变性能。 硬质聚氨酯泡沫塑料(PUR) 性能特点：⑴导热系数小。在至今已有的保温材料中，该产品的导热系数是最低的；⑵使用温度较高；⑶抗压强度较高；⑷化学稳定性好，耐酸碱。 执行标准：QB/T3806-1999《建筑物隔热用硬质聚氨酯泡沫塑料》 主要特点及设计选用要点 (1) 使用温度高，一般可达100℃，添加耐温辅料后，使用温度可达120℃。 (2) 聚氨酯中发泡剂会因扩散作用不断与环境中的空气进行置换，致使导热系数随时间而逐渐增大。为了克服这一缺点，可采用压型钢板等不透气材料做面层将其密封，以限制或减缓这种置换作用。 (3) 现场喷涂聚氨酯泡沫塑料使用温度高，压缩性能高，施工简便，较EPS板更适于屋面保温。 (4) 用于管道（尤其是地下直埋管道）和屋面保温时，应采取可靠的防水、防潮措施。同时应考虑导热系数会随时间而增大，尽量采用密封材料作保护层。 (5) 由于使用温度较高，多用于供暖管道保温。
材料发展历程、前景及认知 关键字：新材料历程前景新生课 上个世纪70年代以来，人们把信息、材料和能源作为社会文明的支柱。80年代又把新材料、信息技术和生物技术并列为新技术革命的重要标志。进入21世纪，以纳米材料、超导材料、光电子材料、生物医用材料及新能源材料等为代表的新材料技术创新显得更为异常活跃，新材料诸多领域正面临着一系列新的技术突破和重大的产业发展机遇。相应的，材料科学与工程专业也蓬勃发展起来，而我们粉体材料科学与工程专业则以先进的粉末冶金技术、粉末注射成形技术成为了其中较为领先和特殊的一个分支。 三个月紧张而又充实的大学学习，以及其中每周的新生课，让我对粉体材料科学与工程专业由一窍不通到有了上述较为准确的认识，并且了解了材料科学的历史发展及其领域里各个专业性的研究方向。材料与我们日常生活密不可分，一个通俗的解释：可以用来制造有用的构件、器件或物品等的物质。从小的方面来说，买衣服的时候我们要仔细看看衣服的质料；身上戴的饰品的材质也是身份的象征。从大的方面来说，火箭升空，潜艇入水，各种军事武器等等，都离不开材料的加工制备。在20世纪人们就把信息、材料和能源誉为当代文明的三大支柱，而信息和能源是看不见摸不着的，只有材料是确确实实就在我们眼前的东西，所以说材料是人类社会赖以发展的物质基础。 通过课程的学习，我发现我们所学的材料科学是以材料、化学、物理学为基础，系统学习粉体材料科学与工程专业的基础理论和实验技能，并将其应用于粉体材料的合成、制备、结构、性能、应用等方面的学科。是培养具备包括金属材料、无机非金属材料、高分子材料等材料领域的科学与工程方面较宽的基础知识，能在各种材料的制备、加工成型、材料结构与性能等领域从事科学研究与教学、技术开发、工艺和设备设计、技术改造及经营管理等方面工作，适应社会主义市场经济发展的高层次、高素质全面发展的科学研究与工程技术人才。 老师除了讲解了本专业的粉末冶金材料与技术、粉末注射成形技术，也扩展了生物材料和仿生材料、功能材料、复合材料等知识。其中我感兴趣的是功能材料和复合材料领域。 功能材料是一类具有特殊电、磁、光、热、力、化学以及生物功能的新型材料，是信息技术、生物技术、能源技术等高技术领域和国防建设的重要材料，同时也对改造某些传统产业，如农业、化工、建材等起着重要作用。而且，功能材料种类繁多，用途广泛，是新材料领域的核心，对高新技术的发展起着重要的推动和支撑作用。在全国新材料研究领域中，功能材料约占85%，所以世界各国也都十分重视功能材料技术的研究。功能材料主要包括金属功能材料、无机非金属材料、有机功能材料、复合功能材料等。功能材料已不再是原来的单纯利用原材料，或者凭经验和技术改进和制造材料，或者设计材料的成分和性能，而是已经向设计新材料的阶段迈进。它是信息技术、生物技术、能源技术、纳米技术等现代高新技术及产业的先导、基石和支撑，有着十分广阔和诱人的市场前景。 复合材料是一种多相材料，可由金属材料、无机非金属材料和高分子材料复
思考题： 1.什么是材料的感觉物性？ 感觉悟性是指通过人的感知系统对材料作出的综合印象，包括人的感觉系统因生理刺激对材料作出的反应，或由人得知觉系统从材料表面得出的信息 2.材料的质感及其构成。 质感是指物体表面的构成材料和构成形式作用于人的视觉和触觉而产生的心理反应，即表面质地的粗细程度在视觉和触觉上的直观感受。 质感包括形态、色彩、质地和肌理等几个方面的特征 肌理是指材料本身的肌体形态和表面纹理，是质感的形式要素，反映材料表面的形态特征，使材料的质感体现更具体形象 质感的类型：触觉之感视觉质感自然质感人工质感 材料质感的构成：质感的表情质感的物理构成 3.材料按照其化学组成可以分为天然材料、复合材料、金属材料和非金属材料四类。 4.材料基本性能包括使用性能和工艺性能。 5.材料的工艺性能包括切削加工工艺、铸造工艺、锻造工艺、焊接工艺、热处理工艺等。 6.工业产品造型材料应具备的特殊性能包括感觉物性、加工成型性、表面工艺性和环境耐候性。 7. 材料的使用性能有哪些？其主要的参数指标分别是什么？ 材料力学性能：强度，弹性，塑形，硬度，冲击韧性，疲劳强度，蠕变，松弛， 材料化学性能：密度，容重，导热性，热胀系数，导电性，耐磨，耐腐蚀，耐热，耐热，耐燃，耐水，耐久性。 8.钢铁材料按照其化学组成可以分为钢材、纯铁（含碳量＜0.02%）和铸铁（含碳量大于2.11%）三大类；其中钢材按照化学组成可以分为碳素钢和合金钢两大类； 9. 铸铁材料按照石墨的形态可以分为可锻铸铁、灰口铸铁和球墨铸铁三种。 10.变形铝合金材料主要包括锻铝、防锈铝合金、硬铝和超硬铝。 11. 金属制品的常用铸造工艺包括砂型铸造、特种铸造和熔模铸造等。 12. 金属材料的表面处理技术包括表面改质处理、表面精整加工和表面被覆处理。 13. 金属件的连接工艺可以分为机械性连接、金属性连接和化学性连接三种类型。
保温材料意义及其发展方向 摘要 节约资源是我们国家长期的基本国策。保温材料具有较低的导热系数，所以能阻止热交换、热传递的进行，从而能节约能源，保护生态环境。在能源紧缺的当代，使用保温材料意义非凡。有些国家甚至将保温材料看作是继煤炭、石油、天然气、核能之后的第五大“能源”。保温材料种类很多，各自有自己的应用范围。如今，保温材料已经应用于几乎每个领域。但是不可否认，每种保温材料都有各自的缺点，找到一种合适有用的途径将有机保温材料和无机保温材料优点相结合，扬长避短，弥补两者不足，制造出既保温效果好又不易燃且安全的理想保温材料产品。这也是未来保温材料的发展方向。 关键词：保温材料意义有机与无机相互结合发展方向
The Significance And Future Of Insulating Materials ABSTRACT Resource conservation is our basic national policy of long-term. material has low thermal conductivity, so it can decrease heat exchange, heat transfer, which can save energy, protect the ecological environment. In the energy shortage century, the use of Insulation material is very significant. Some countries even regard the insulation material as the fifth energy. A lot of heat preservation material type, their application scope of their. Now, as the insulation materials have been used in almost every field. But undeniable, each kind of insulation materials have their own shortcomings. To strengthen the existing insulation material modification and research and to explore the use of a combination of organic and inorganic, making full use of the advantages of both organic and inorganic heat preservation material is the direction of development of thermal insulation materials Keywords: Insulation material Significant the Combine of organic and inorganic Development direction
龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/2112735032.html, 浅析建筑材料的发展历史及未来建筑材料的发展趋势 作者：黄振 来源：《科技探索》2013年第03期 摘要：建筑的发展是人类文明发展中的一个缩影，而建筑的发展依赖于建筑材料的进步，同时建筑材料也制约着建筑的发展。建筑材料的发展是随着社会科技的进步而不断发展的，不同时期有着不同的特征。进入十九世纪以后，建筑材料迎来了发展高峰，各种新型材料相继应用到具体工程，而未来材料将伴随科技进步发生更加深远的变迁。本文将从建筑材料发展历史的角度以及对现今材料发展方向的了解来预测未来建筑材料的发展趋势。 关键词：建筑材料发展未来 一、建筑材料的发展历史 1、相关概念 材料是人类用于制造物品、器件、构造物、或其他产品所必须的物质建筑材料指构成土木工程的材料总和，用于建造各种构造物，建筑物或者与其相关的产品，它包括结构材料（如水泥、石材、木材、沙等）、装饰材料（如装饰玻璃、装饰涂料等）、维护材料以及各种功能材料（如保温、隔热、吸声材料等），细分还包括门窗材料、五金材料等。 2、19世纪之前建筑材料的发展 自从我们的祖先开始定居，人类的建筑材料便有了最初的雏形。最早人类是利用自然中的天然材料进行建造活动的，如黏土、木材、石头等，而后有了古罗马建筑、古埃及建筑以及中国的宫廷建筑。当时人们在土木工程活动中所发明的一些建筑材料在现代建筑活动中仍广泛采用，例如石灰、石膏以及铜、铁等金属。 先简单谈谈西方建筑材料的发展。西方的建筑史可以说就是西方的文明史，西方建筑的源头是古希腊建筑，公元前5世纪到公元前4世纪，古希腊建筑达到顶峰，其代表为雅典卫城及其神庙，后来古希腊文明被古罗马取代和继承，其代表为众多的宫殿、竞技场、神庙等。值得注意的是，无论是古希腊还是古罗马，都采用了自然界中来源广泛，强度较高，塑造性好的石材作为建筑的主要材料，尤其是雕刻艺术的发展，更加体现出石材作为天然建筑材料的优势。到了中世纪，西方建筑达到了历史以来的最高成就，哥特式建筑就是其中典型的例子，无一例外，这些建筑都是以石材作为主要材料，从而造就了严肃庄严雄伟的建筑风格。从现代的建筑观点来看，石材抗压能力很好，这也是西方建筑立式柱较多运用的缘故；石材的大量运用也有粘接材料的发展有极大关系，在早期西方人便开始用石膏作为粘结材料。
膨胀蛭石 膨胀后的蛭石用途十分广泛，但其主要用途仍是作建筑材料。美国1986年消费结构中，用作灰浆和水泥预混合料及轻质混凝土骨料的膨胀蛭石占52%；英国用作混凝土、涂墙泥、水泥混凝剂的占40%。蛭石的主要用途见表。应用领域主要用途：建筑轻质材料轻质混凝土骨料(轻质墙粉料、轻质砂浆)耐热材料壁面材料、防火板、防火砂浆、耐火砖、刹车片保温、隔热吸声材料地下管道、温室管道保温材料，室内和隧道内装、公共场所的墙壁和天花板冶金钢架包覆材、制铁、铸造除渣高层建筑钢架的包覆材料、蛭石散料农、林、园艺园艺方面高尔夫球场草坪，种子保存剂、土壤调节剂、湿润剂、植物生长剂、饲料添加剂、各种园艺培养土海洋捕鱼业钓铒其他方面吸附剂、助滤剂、化学制品和化肥的活性载体、污水处理、海水油污吸附、香烟过滤嘴，炸药密度调节剂。 膨胀蛭石 膨胀珍珠岩 1、产品介绍：膨胀珍珠岩是珍珠岩矿砂经预热、瞬时高温焙烧膨胀后制成的一种内部为蜂窝状结构的白色颗粒状的材料。其原理为：珍珠岩矿石经破碎形成一定粒度的矿砂，经急速加热(1000℃以上)，矿砂中水分汽化，在软化的矿砂粒子内部膨胀，形成多孔结构，体积膨胀到原来的10-30倍的非金属矿产。珍珠岩根据其膨胀技术条件及用途不同分为三种形态,开放孔(open cell)，闭孔(closed cell)，中空孔(balloon)。 2、主要特性： ·轻质·多孔·隔热·不燃
·吸音·耐水·无毒·抗腐蚀 3、（含量%） 4、应用领域： ·建筑：轻质骨料、轻质保温材、防火材、保温砂浆等·工业：深冷、低温工程绝热、工业设备、管道绝热等·农园艺：土壤改良剂、无土栽培基质、农药缓逝剂等·其它：助滤剂、填料、研磨材料、炼钢过程的集渣材等 膨胀珍珠岩 4、性能指标：
我国保温材料现状及发展 摘要:随着国际保温建材的发展，我国保温材料的发展应综合考虑相关因素。 关键字：保温材料；复合；绿色环保 正文： 据有关部门估计，我国每年城乡新建房屋建筑面积近20亿平方米，其中80％以上为高能耗建筑；既有建筑近400亿平方米，95％以上是高能耗建筑。目前我国单位建筑面积能耗是发达国家的2－3倍以上。据建设部猜测，未来10年我国建筑业发展速度仍会高于国民经济的发展速度，其中住宅建设也将处于增长型发展时期。预计“十一五”期间，全社会房屋竣工面积将达到90亿平方米，其中新建住宅将达到60亿平方米以上。按照《建筑节能标准》要求，如此巨大的建筑工程量，将带动建筑保温材料市场的蓬勃发展。 目前，我国用于建筑外保温的节能材料种类较多，主要有：岩物棉板、聚苯乙烯泡沫塑料板、发泡水泥、新型膨胀珍珠岩保温系统、聚苯颗粒保温料浆等。由于我国各地经济发展、资源分布不平衡，导致以上保温材料在我国不同地区有不同程度的应用。我国的保温材料市场还普遍存在技术水平低、低档产品多的现状。但可以看到，我国正大力发展保温技术，研发生产质量稳定可靠的产品，组建专业工程队伍进行专业化施工，保温材料及技术正逐渐向高效率、高性能、高环保的
方向发展。以下先介绍现今我国正不同程度应用的各类保温材料。一.矿物棉 岩棉和玻璃棉有时统称为矿物棉，它们都属于无机材料。岩棉是一种来自天然矿物、无毒无害的绿色产品。其防火性能好、耐久性好，能够做到与结构寿命同步，价格较低，在满足保温隔热性能的同时还能够具有一定的隔声效果。但岩棉的质量优劣相差很大，保温性能好的密度低，其抗拉强度也低，耐久性比较差。玻璃棉与岩棉在性能上有很多相似之处，其手感好于岩棉，可改善工人的劳动条件，但价格较岩棉为高。 二.聚苯乙烯泡沫塑料板 聚苯乙烯泡沫塑料板是以聚苯乙烯树脂为主要原料，经发泡剂发泡而制成的内部具有无数封闭微孔的材料。其表观密度小、导热系数小、吸水率低、隔音性能好、机械强度高而且尺寸精度高、结构均匀，主要应用有聚苯板、钢丝网架夹芯复合内外墙板、金属复合夹芯板。虽然聚苯板作为保温材料在使用中具有良好的保温效果，但由于板材的特点使得聚苯板在施工中与主体连接时是以点固定为主、面固定为辅，板材之间要进行必要拼接、黏结，不适应外形较复杂建筑物的保温，施工工艺较复杂、综合成本高。同时，由于聚苯板的憎水性与常规的亲水性材料不适应，导致其面层以外的后续施工质量不易保证，轻易出现面层砂浆开裂、脱落、空鼓等质量问题，对建筑物的外装饰如面砖、涂料的施工构成了很大的制约。 三.发泡水泥
国内外保温隔热材料的研究现状 随着工业化进程的推进和节约能源理念的深入人心，绝热材料得到了迅猛发展。过 去单一的保温材料已经不能满足现阶段的使用现状，于是更多复合型、环保性保温材料逐 渐受到市场的关注和开发利用。目前使用的保温材料有以下几种。 （1）YT无机活性墙体保温材料 YT无机墙体保温隔热材料是以天然优质耐高温轻质材料为骨料，天然植物蛋白纤维， 优化组合多种无机改性材料和固化材料，经过工厂化生产配制，真正给客户提供一个单组 分的、完整的产品并具有保温、隔热、防火、抗水、轻质、隔音、抗开裂、抗空鼓、抗脱落、使用寿命同墙体等各种性能融为一体的A级不燃绿色环保墙体保温隔热节能材料，冬 季可提高室内温度6-10℃，夏季可降低室内温度6-8℃。满足国家50%-65% 的节能要求。银通A级不燃YT无机活性墙体隔热保温绿色节能系统属无网隔热保温系统，银通YT A级 不燃绿色节能产品直接用于各类基层墙体，不需加设网格布及锚栓（不会产生热桥）、不 需做抗裂砂浆等材料和工序，并在保温层上直接做涂料饰面和面砖饰面，达到粘结牢固、 不开裂、不渗水、使用寿命与墙体一致的起保温隔热节能和装饰作用的构造系统。 （2）矿渣棉及其制品 矿渣棉是以工业废料高炉矿渣为主要原料，辅加适量的熔剂型材料，熔化后用高速离 心法或喷吹法制成的一种具有保温、隔热、吸声、防震等多功能的无机纤维材料。表观密 度为114～130kg/m3,导热系数为0.044～0.046W/(m·k)，最高使用温度600℃特点是：质量轻、导热系数低、不燃、防蛀、耐化学腐蚀、吸音性好且价格低廉；但 是其吸水性大、弹性小、可作填充用。目前国内矿渣棉生产能力达3000吨/年的就有80 家，生产企业有180家左右，设计能力55万吨。 （3）岩石棉及其制品 岩石棉是以火山玄武岩为主要原料，外加一定数量的石灰石或少量萤石，经1450℃以上高温熔化，用蒸汽或压缩空气喷吹，或用多级离心机离心加压而制成的一种人工无机短 纤维。表观密度为80～110kg/m3，导热系数为0.041～0.050W/(m·k)，纤维长2～15cm，直径4～10μm，渣球含量(0.5mm渣球)5%～10%，吸湿率≤1%，使用温度700℃。其特
一、绝热材料的发展 十年前中国的保温材料就以珍珠岩，岩棉类保温材料为主，当时的中国珍珠 岩厂如雨后春笋样的出现在全国各地。后来因为施工环节，材料自身强度低，高 吸水率问题难以解决，从而珍珠岩保温材料退出了国内保温市场。后来又出现了 导热系数更低的聚苯板之类有机材料，后来又出现了挤塑板，聚氨酯等有机保温 材料占据了国内保温建筑材料市场近十年。可谓山不转水转，有机材料天生就存 在防火性能差的缺陷，必然是会被市场所淘汰的。而具有防火本身性的珍珠岩无 机保温材料类在解决了防水，强度等问题后又加上绿色环保的砝码自然会重新出 现在人们的面前，势必会成为国内保温材料发展的新方向。绝热材料在建筑中常见的应用类型及设计选用应符合GB/T 17369-1998《建筑绝热材料的应用类型和基本要求》的规定。 选用时除应考虑材料的导热系数（导热系数不大于0.175W/（m·K））外，还应考虑材料的吸水率、燃烧性能、强度等指标。不同绝热材料的性能特点见相应的分类指南。绝热材料是指能阻滞热流传递的材料，又称热绝缘材料。传统绝热材料，如玻璃纤维、石棉、岩棉、硅酸盐等，新型绝热材料，如气凝胶毡、真空板等。它们用于建筑围护或者热工设备、阻抗热流传递的材料或者材料复合体，既包括保温材料，也包括保冷材料。绝热材料一方面满足了建筑空间或热工设备的热环境，另一方面也节约了能源。因此，有些国家将绝热材料看作是继煤炭、石油、天然气、核能之后的“第五大能“。 二、性能优劣性 保温性能优劣主要通过导热系数反映：导热系数λ= W/(m·k) 导热系数表征材料在稳定传热状况下的导热能力。其导热系数值越小越好。 λ值0.20w/(m.k)作为保温材料和非保温材料的分界值。λ>0.20w/(m.k)的材料一般不应作为保温材料使用。 三、导热系数值 气凝胶毡——0.018w/(m.k) 静止的空气——0.026w/(m.k) 水——0.552 w/(m.k) 冰——2.2 w/(m.k) 铁——350 w/(m.k) 超细玻璃棉——0.041 w/(m.k) 聚乙烯发泡塑料——0.038 w/(m.k) 气凝胶毡——适用区间在-200℃~650℃，绝对疏水，导热系数λ随温度升高上升的趋势最为平缓。 绝热材料随着使用年限的增长，其导热系数λ值也不断增大，是因为任何一种绝热材料在常规使用环境下都会吸湿。水的导热系数远远高于绝热材料的初始导热系数，所以绝热材
建筑材料的发展史 建筑材料, 发展史 建筑材料的发展史 建筑材料是随着人类的进化而发展的,它和人类文明有着十分密切的关系,人类历史发展的各个阶段,建筑材料都是显示它的文化的主要标志之一。建筑材料的发展是一个悠久而又缓慢的过程。原始人类为了躲避雨雪、雷电和野兽等的侵害,最初是居住在洞穴中的,这种洞穴,就是天然的建筑物。人类为了适应自身的生存和发展,从天然洞穴之中走出来,开始利用土、石、草、木、竹等作为建筑材料,这又经过了一个漫长的历史过程。 建筑材料是随着人类的进化而发展的,它和人类文明有着十分密切的关系,人类历史发展的各个阶段,建筑材料都是显示它的文化的主要标志之一。建筑材料的发展是一个悠久而又缓慢的过程。原始人类为了躲避雨雪、雷电和野兽等的侵害,最初是居住在洞穴中的,这种洞穴,就是天然的建筑物 中国建筑材料的发展史是依附于建筑的发展，从建筑的发展就能看出建材的发展 原始社会至汉代是中国古建筑体系的形成时期。 在原始社会早期，原始人群曾利用天然崖洞作为居住处所，或构木为巢。到了原始社会晚期，在北方，我们的祖先在利用黄土层为壁体的土穴上，用木架和草泥建造简单的穴居或浅穴居，以后逐步发展到地面上。南方出现了干栏式木构建筑。 进入阶级社会以后，在商代，已经有了较成熟的夯土技术，建造了规模相当大的宫室和陵墓。西周及春秋时期，统治阶级营造很多以宫市为中心的城市。原来简单的木构架，经商周以来的不断改进，已成为中国建筑的主要结构方式。瓦的出现与使用，解决了屋顶问题，是中国古建筑的一个重要进步。 战国时期，城市规模比以前扩大，高台建筑更为发达，并出现了砖和彩画。秦汉时期，木构架结构技术已日渐完善，其主要结构方法抬梁式和穿斗式已发展成熟，高台建筑仍然盛行，多层建筑逐步增加。石料的使用逐步增多，东汉时出现了全部石造的建筑物，如石祠、石阈和石墓。 秦汉时期还修建了空前规模的宫殿、陵墓、万里长城、驰道和水利工程。结构技术的提高；砖结构被大规模地应用到地面建筑，河南登封嵩岳寺塔的建造标志着石结构技术的巨大进步；石工的雕凿技术也达到了很高的水平。大量兴建佛教建筑，出现了许多寺、塔、石窟和精美的雕塑与壁画。 魏晋南北朝时期是中国古建筑体系的发展时期。在建筑材料方面，砖瓦的产量和质量有所提高，金属材料被用作装饰。在技术方面，大量木塔的建造，显示了木结构技术的提高；砖结构被大规模地应用到地面建筑，河南登封嵩岳寺塔的建造标志着石结构技术的巨大进步；石工的雕凿技术也达到了很高的水平。大量兴建佛教建筑，出现了许多寺、塔、石窟和精美的雕塑与壁画。 隋唐时期是中国古建筑体系的成熟时期。 隋朝建造了规划严整的大兴城，开凿了南北大运河，修建了世界上最早的敞肩券大石桥??安济桥。唐朝的城市布局和建筑风格规模宏大，气魄雄浑。其长安城在隋大兴城的基础上继续经营，成为当时世界上最大的城市。 在建筑材料方面，砖的应用逐步增多，砖墓、砖塔的数量增加；琉璃的烧制比南北朝进步，使用范围也更为广泛。 我国现存最早的木结构建筑的实物仅有唐代的五台山南禅寺和佛光寺部分建筑。其建筑特点是，单体建筑的屋顶坡度平缓，出檐深远，斗拱比例较大，柱子较粗壮，多用板门和直柩窗，风格庄重朴实。