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1、为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划纳米隔热保温材料关于外墙用纳米保温隔热涂料的研究目前建筑节能外墙保温材料分为有机保温材料；无机保温材料。有机保温材料的导热系数低、保温效果好，但防火安全性差；普通无机保温材料的导热系数较高、保温效果较差，但防火安全性好；无机纳米多孔绝热保温材料导热系数低、耐高温性好，常作太空绝热材料。将高科技太空绝热材料变为民用，开发出一种薄层、绝热保温涂料，是未来保温材料技术发展的重要途径。纳米保温隔热涂料的组成及性能纳米保温隔热涂料以自交联丙烯酸乳液为成膜物、以SiO2气凝胶、空心玻璃微珠、六钛
2、酸钾晶须等为填料，在多种助剂的配合下制备而成。涂料具有施工薄层、纳米孔绝热、安全防火、环保节能、性价比优等优点。纳米保温隔热涂料参考配方纳米保温隔热涂料的性能纳米保温隔热涂料的隔热原理热量的传导总是由高温区向低温方向传递，热量的传导有固体热传导、空气对流热传导、辐射热传导3种方式。纳米保温隔热涂料的特点是：能够将上述3种热传导途径进行有效阻隔或屏蔽。在涂料组分中，起关键隔热作用的是纳米SiO2气凝胶，其次是六钛酸钾晶须和空心玻璃微珠。纳米SiO2气凝胶是一种保温隔热性能非常优秀的轻质纳米多孔非晶固体材料，其孔隙率高达80%99%，孔洞的典型尺寸为250nm，平均孔径为20nm，比表面积为600
3、1000m2/g，表观密度为/cm3，室温导热系数可低达/(m?k)，即使在800高温下，其导热系数才为/(m?k)，且高温下不分解，无有害气体放出，是纯绿色环保材料，其缺点是强度低、脆性大，单独使用困难。将纳米SiO2气凝胶与硅酸铝纤维和空心玻璃微珠混配，在弹性成膜物的交联作用下，可大大改善涂层的物理机械性能。气凝胶的隔热机理固体热传导：SiO2气凝胶是由若干Si0Si基团相互连接聚集形成的纳米三维网络骨架结构，由于近无穷多纳米孔的存在，固体热传递只能沿着孔壁传递，近无穷多气孔壁构成了近于“无穷长路径”效应，使得固体热导率降到几乎最低极限。对流热传导：SiO2气凝胶的介孔尺寸为250nm，当
4、材料中的气孔直径70nm时，孔内的空气分子就失去了自由流动的能力，相对地附着在气孔壁上，此时，纳米孔处于近似真空状态，材料中的空气对流减弱到最小极限。由于空气的主要成分是氮气和氧气，局域热激发无法通过空气分子跨越凝胶表面进行对流作用，从而对热对流传热产生隔绝作用。辐射热传导：辐射传导热是一种非接触式的热量传递。由于气凝胶为均匀的纳米气孔，且具有极低的体积密度，使材料内部气孔壁数目趋于“无穷多”，而每个气孔壁都有遮阳板的作用，从而产生近于“无穷多遮阳板”效应，使辐射传热下降到最低极限。2.六钛酸钾晶须的隔热机理六钛酸钾晶须为连锁隧道式结构，松散密度为/cm3，比表面积为11m2/g，介孔尺寸为直
5、径m、长度3050m，导热系数低(常温/(m?k)，且具有负温度系数(温度越高导热系数越)，760时导热系数为/(m?k)；红外线透过率小：在波长m范围，厚m六钛酸钾晶须透过率仅为%。且无毒无害，使用寿命长，可以耐1200的高温，耐酸耐碱，耐磨绝缘，力学和物理性能好。六钛酸钾晶须集结构隔热、物理隔热、红外线反射于一体，红外反射率95%。3.空心玻璃微珠的隔热机理空心玻璃微珠是由特殊工艺制成的中空薄壁圆球粉状、性能优异的新型轻质材料，是一种银白色光泽的球体，中空，有坚硬的外壳，壳内为N2或CO2惰性气体，壁厚为直径的8%10%，导热系数/(m?k)左右，具有密度低、体积大、导热系数低、抗压强度高
6、、吸油率低、自流动性好等优点。纳米SiO2气凝胶保温涂料中加入超细空心玻璃微珠，其涂膜具有独特的微孔结构，在保持导热系数上升幅度不大的前提下，显著提高涂层的抗压强度，同时具有优异的热反射和热辐射性能。纳米保温隔热涂料的导热系数为/(m?k)。导热系数是材料保温隔热性能的重要参数，但不是唯一参数，对纳米隔热材料而言，光热反射率和红外辐射率是更重要的参数。评价保温材料的保温隔热性能时，应该根据材料的导热系数、光热反射率、红外辐射率综合因素评价。纳米保温隔热涂料的隔热效果自制两个相同外形尺寸的钢板试验箱1#和2#，钢板厚度1mm，外形尺寸分别为：长宽高=，1#箱外面包覆一层8cm厚的聚苯泡沫板，2#
7、箱六个外表面涂刷1mm厚的纳米保温隔热涂料，养护干燥。在夏季晴天最高温度为38的条件下，将两个箱架空在室外阳光下曝晒至下午15点钟，同时检测两箱内部温度。测试结果：1#箱的内部温度为，2#箱内温度为27。在冬季低于零度条件下，将上述1#和2#箱内部加热至40，封闭后同时移至室外冷冻，2h后，测试2箱内部温度，结果如下：1#箱的内部温度为，2#箱内温度为18。由以上测试结果证明，1mm厚的纳米保温隔热涂料比8cm厚的聚苯泡沫板保温隔热性能好，夏季隔热效率高3%，冬季保温隔热效率高9%。需要空心玻璃微珠样品做实验的朋友，可联系郭经理吉林大学本科生论文专业：热能与动力工程姓名：无名英雄学号：隔热保温
8、材料前言建筑节能是我国节能工作的重点之一，而外墙外保温已成为建筑节能的主产品。对于热工设计时以保温为主的地区，如严寒地区和寒冷地区，外墙外保温不仅合理，而且适用，发展较快。而对于热工设计时一般只考虑隔热的夏热冬暖地区，或热工设计时以隔热为主的夏热冬冷地区，目前的一些外墙外保温存在进一步完善的空间。本文提出根据房屋围护结构太阳辐射热平衡方程，针对不同地区的气候特点，合理选择和使用各种隔热保温涂料，组成复合体系，既保温又隔热，达到室内热环境舒适和节能降耗的目的。所谓建筑节能，是指在不降低建筑物使用功能的前提下，提高建筑中的能源利效率，降低建筑能耗。而建筑能耗，是指建筑物在整个生产和使用过程中的能耗
9、，建筑使用能耗主要包括采暖、空调、照明、炊事、家用电器、热水供应等方面能耗。建筑作为人类生活的基本聚居空间，要维持良好的生活环境，需要耗费大量的能源，在全世界日益增长的能源消耗中，无论是工业发达国家还是发展中国家，建筑能耗都存在。建筑能耗在一个国家的总能耗中占相当大的比例。为适应建筑热环境改善的需要，我国的建筑能耗必将呈激增趋势。如果高能耗建筑继续大量兴建，建筑能耗急剧增加，不但会给我国能源供应带来巨大压力，而且会造成严重的环境污染，从而制约我国经济的持续发展，这与我国实施的可持续发展战略是背道而驰的。在建筑节能已成为世界性的大潮流的今天，在我国积极推进建筑节能降低建筑能耗，有助于合理利用能源
10、、改善生态环境和生存环境，具有异常重要的经济意义和社会意义。资源、能源和环境问题是制约我国经济和社会发展的三大考验,建筑能耗(包括建造能耗、生活能耗、采暖空调等)是我国能源消耗中的重要组成部分,约占全社会总能耗的30%,其中最主要的采暖和空调能耗占到20%。因此,建筑节能潜力巨大,对于节约能源、降低碳和其他有害物质的排放以及实现可持续发展具有非常重要的作用。目前,国家对于建筑节能料和节能改造技术非常重视,相继出台了一批节能法规和政策以推进建筑节能改造的实施。其中建筑保温隔热材料用于减少建筑室内向外环境的热损失,可有效降低建筑空调负荷和空调能耗,是构建节能建筑和实施节能改造的重要组成部分。隔热保
11、温材料的概念隔热保温材料是指对热流具有显著阻抗性的材料或材料复合体。绝热材料的品种很多，按材质分类，可分为无机绝热材料、有机绝热材料和金属绝热材料三大类。按形态分类，可分为纤维状、微孔状、气泡状和层状等。传统的隔热保温材料是以提高气相空隙率，降低导热系数和传导系数为主。纤维类保温材料在使用环境中要使对流传热和辐射传热升高，必须要有较厚的覆层；而型材类无机保温材料要进行拼装施工，存在接缝多、有损美观、防水性差、使用寿命短等缺陷。为此，人们一直在寻求与研究一种能大大提高保温材料隔热反射性能的新型材料。随着社会的进步,工业的发展,人们对能源的需求不但增加,能源与需求的矛盾越来越尖锐,开发新的清洁能源
12、与节约用能是实现经济可持续发展的必经之路。我国建筑能耗占社会总能耗的28%左右,而且,随着房地产的不但升温,该比例也在逐年攀升。因此,必须重视保温隔热材料的研究。建筑隔热保温材料的基本要求是：导热系数一般小于/，表观密度应小于1000kg/m3。工业用保温隔热材料的导热系数往往更低一些，具体指标要求与行业领域和具体应用密切相关。隔热保温材料的种类1、新型墙体材料新型墙体材料的生产工艺采用现代技术，并将钢铁的耐磨技术移植到墙材生产设备中；生产向大规模、集约型方向发展；生产方法自动化程度更高，普遍采用电脑控制生产全过程。欧美等发达国家的砖产量已基本趋于稳定。在产品技术方面主要向大孔洞率、薄壁方向发
13、展。发达国家粘土砖已成为一种高档装饰材料，点缀于建筑的内外墙。混凝土空心小砌块主要向装饰、轻质、保温、隔热方向发展；加气混凝土制品向轻质、高强方向发展。国外加气混凝土容重普遍在400-500kg/m3；非承重产品容重降低到300kg/m3，且原材料大量采用工业废渣。国外建筑复合墙体具有重量轻、保温隔热、隔声效果好等特点。2、高分子化学建材国外高分子化学建材发展迅猛。发达国家化学建材产值已超过水泥。欧盟12国化学建材年产量达1000万吨，其中塑料门窗在德国、奥地利的市场占有率为55；美国、韩国为37。塑料管在德国的年产量达70万吨；美国PVC管广泛用于冷热水、煤气、地下暖气、压缩空气和化学液输送
14、等方面。建筑涂料在工业发达国家占其涂料总产量的60左右。新型防水材料的市场占有率为90，主要有改性沥青卷材、高分子防水卷材及高弹性密封材料。随着混凝土技术的发展，已生产出一系列高性能混凝土外加剂。塑料门窗隔音、隔热、保温性能要求越来越高；品种规格多样化(全塑窗、复合窗、聚氨酯窗、玻璃钢窗等)；色彩丰富美观、手感舒适、耐久性好、多功能化。塑料管注重提高性能，延长其使用寿命，确保使用安全性；注重生产和使用过程中的节能、环保；研究与建筑的协调、美观；安全防火、使用寿命长的塑料地板在公共场所的使用量日益增加；重量轻、装饰性强、耐腐蚀、施工方便的塑料板材大量用于建筑围护结构、屋顶采光、高速公路隔音墙、公
15、交候车棚等，且品种多样化。国外建筑涂料种类丰富，包括有机的水性涂料和溶剂类涂料，也有无机涂料。就有机涂料的成膜物而言，油脂涂料、天然树脂涂料、酚醛树脂涂料、沥青涂料等为低档涂料。醇酸、氨基、硝基、过氯乙烯等树脂、聚酯、环氧丙烯酸树脂、聚氨酯、有机硅橡胶等树脂类涂料即合成树脂涂料为高档涂料。美国建筑涂料以成膜物分类，主要由丙烯酸系列、聚醋酸乙烯系列两大类树脂构成，也有少量的环氧树脂和聚氨酯涂料。高低档涂料的比例通常是反映涂料工业发展水平的尺度，美国、日本、西欧等发达国家和地区，合成树脂涂料比例都占90以上。发达国家建筑涂料朝着低污染、水性、有机无机复合、多功能，高性能、装饰效果好的多样化方向发展。功能性建筑涂料由于不仅有保护和装饰建筑物的功能，而且具有其他方面的特殊功能，也成为国外建筑涂料发展的重要方向。随着现代高层建筑的兴起，对建筑涂料的耐候性要求越来越高，高耐候性涂料树脂的研究开发成为当今世界尤其是发达国家涂料研究的活跃领域。目前，最活跃的领域是含氟树脂和有机硅改性树脂的研究。建筑防水密封材料在国外竞争激烈，产品更新快，向高分子树脂和高分子改性沥青为基料的方向发展；沥青油毡胎基向玻纤胎基、化纤胎基或树脂薄膜胎基方向发展；屋面防水构造由多层向单层、双层方向发展；施工技术由热熔粘结向常温、自粘、机械
