1.绝热材料的定义及用途

绝热材料一般是指在建筑物中起保温、隔热作用，且导热系数λ值小于0.23 W/(m·K)的材料。控制室内热量向室外传递的材料叫作保温材料；控制室外热量进入室内的材料叫作隔热材料，保温、隔热材料统称为绝热材料。

为提高建筑物的使用效能，要合理采用绝热材料，以便在保证正常生产、生活的同时，减少热量损失，节约能源。

2.绝热材料的基本要求

导热系数λ值小于0.23 W/(m·K)，表观密度不宜大于600kg/m3，抗压强度应大于0.3MPa，线膨胀系数一般小于2%。除满足上述要求外，其透气性、热稳定性、化学性能、高温性能等也必须满足要求。

3.影响绝热材料导热性能的因素

导热系数λ是衡量材料导热性能优劣的指标。材料的导热系数越小，材料保温隔热性能越好，材料的绝热性能也就越好。

影响材料导热性的主要因素有:

(1)材料组成及微观结构。一般情况下，材料导热系数从大到小排列顺序是:金属、非金属、液体、气体。同一种材料，微观结构不同，材料的导热系数存在很大的差异，一般情况下，结晶体结构的最大，微晶体结构的次之，玻璃体结构的最小。对于绝热材料来说，由于孔隙率大，气体(空气)对导热性的影响起主要作用，而固体部分的结构不论是晶态还是玻璃态，对导热性的影响均不大。

(2)表观密度与孔隙特征。材料中固体物质的导热系数比空气的导热系数大得多，故表观密度越小的材料，孔隙率越大，导热系数越小。细小而封闭的孔隙，导热系数较小；粗大、开口且连通的孔隙，容易形成对流传热，导热系数较大。工程中常见绝热材料多为轻质多孔材料。孔结构特征概括为:绝热材料应是具有很高孔隙率(50%~95%)的，且以封闭、细小孔隙为主的、吸湿性和吸水性较小的有机或无机非金属材料。

(3)湿度。材料吸湿受潮后，其导热系数增大，这是由于水的导热系数为0.58W/(m·K)，而密闭空气的导热系数为0.023W/(m·K)，冰的导热系数为2.33W/(m·K)，所以材料在含水或结冰状态下，导热系数会急剧增加。因此，绝热材料在使用过程中应特别注意防水防潮。

(4)温度。材料的导热系数随温度的升高而增大，原因是温度升高时，材料固体分子的热运动加快，同时，孔隙中空气的对流和孔壁间的辐射作用也有所增加。所以在绝热材料使用过程中要考虑使用温度对绝热材料保温隔热性能的影响。

(5)热流方向。对于各向异性的材料(如木材)，热流平行于纤维方向时材料的导热系数要大于热流垂直于纤维方向时的导热系数。

以上影响因素中以表观密度和湿度的影响最大，因而在测定材料的导热系数时，必须测定材料的表观密度。至于湿度，通常对多数绝热材料可取空气相对湿度为80%~85%时材料的平衡湿度作为参考值，应尽可能在这种湿度条件下测定材料的导热系数。

4.常用绝热材料

绝热材料按其成分，分为无机和有机两大类。无机绝热材料的表观密度较大，但不易腐朽，一般不会燃烧，大部分耐高温。有机绝热材料则质量较轻，但一般耐热性较差。

(1)纤维状保温隔热材料。

1)石棉及其制品。石棉是一种天然矿物纤维，具有耐火、耐热、耐酸碱、绝热、防腐、隔声及绝缘等特性，常制成石棉粉、石棉纸板和石棉毡等制品。由于石棉中的粉尘对人体有害，因此民用建筑中已很少使用。石棉及其制品目前主要用于工业建筑的隔热、保温及防火覆盖等。

2)植物纤维复合板。植物纤维复合板是以植物纤维为主要材料加入胶结料和填加料而制成，其表观密度为200~1200kg/m3，导热系数为0.058 W/(m·K)，可用于墙体、地板、顶棚等保温，也可用于冷藏库、包装箱等。(www.daowen.com)

木质纤维板是以木材下脚料制成木丝，加入硅酸钠溶液及普通硅酸盐水泥，经搅拌、成型、冷压、养护和干燥制成。

甘蔗板是以甘蔗渣为原料，经过蒸制、加压、干燥等工序制成的一种轻质、吸声、绝热的材料。

3)陶瓷纤维绝热制品。陶瓷纤维是以氧化硅、氧化铝为主要原料，经高温熔融、蒸汽(或压缩空气)喷吹或离心喷吹制成，表观密度为140~150kg/m3，导热系数为0.116~0.186 W/(m·K)，最高使用温度为1100℃~1350℃，耐火温度不低于1770℃，可加工成纸、绳、带、毯、毡等制品，供高温绝热或吸声之用。

(2)散粒状保温隔热材料。

1)膨胀蛭石及其制品。蛭石是一种天然矿物，经烘干、破碎、焙烧，在短时间内体积急剧膨胀而成的一种金黄色的颗粒状材料。它的堆积密度较小(80~900kg/m3)，导热系数小[0.046~0.070W/(m·K)]，可在1000℃~1100℃下使用，不蛀、不腐，但吸水性较大。

2)膨胀珍珠岩及其制品。珍珠岩是一种酸性火山玻璃质岩石，由天然珍珠岩煅烧而成，呈蜂窝泡沫状的白色或灰白色颗粒，是一种高效能的绝热材料。其堆积密度小(40~500kg/m3)，导热系数低[0.047~0.070 W/(m·K)]，使用温度范围广(最高使用温度可达800℃，最低使用温度为－200℃)，具有吸湿小、无毒、不燃、抗菌、耐腐、施工方便等特点。

(3)多孔性板块绝热材料。

1)泡沫玻璃。泡沫玻璃是由玻璃粉和发泡剂等经配料、烧制而成。气孔率高达80%~95%，气孔直径为0.1~5.0mm，且大量是封闭而孤立的小气泡，其表观密度为150~600 kg/m3，导热系数为0.058~0.128W/(m·K)，抗压强度为0.8~15.0MPa。其耐久性好，易加工，可用于多种需要绝热场所。

2)微孔硅酸钙制品。微孔硅酸钙制品是由粉状二氧化硅材料(硅藻土)、石灰、纤维增强材料经水热处理制成，用于围护结构及管道保温，其效果比水泥膨胀珍珠岩和水泥膨胀蛭石更好。

3)硅藻土。硅藻土是由水生硅藻类生物的残骸堆积而成。其孔隙率为50%~80%，导热系数约为0.060 W/(m·K)，具有很好的绝热性能。硅藻土最高使用温度可达900℃，可用作填充料或制成硅藻土砖等制品。

4)泡沫混凝土。泡沫混凝土是由水泥、水、松香泡沫剂混合后经搅拌、成型、养护而制成的一种多孔、轻质、保温、绝热、吸声材料，也可用粉煤灰、石灰、石膏和泡沫剂制成粉煤灰泡沫混凝土。泡沫混凝土的表观密度为300~500kg/m3，导热系数为0.082~0.186W/(m·K)。

常用绝热材料技术性能及用途见表9-1。

表9-1　常用绝热材料技术性能及用途

续表

5.绝热材料选用时应注意的事项

(1)由于绝热材料抗压强度一般都很低，常将其与承重材料复合使用。

(2)大多数绝热材料都具有一定的吸水、吸湿能力，在使用时需在保温隔热层加防水层或隔汽层(λ水≫λ汽，一定要注意防潮)。