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氣凝膠材料在建筑工程節能行業應用廣泛
納米纖維是一種納米技術多孔結構固態原材料,主要成分為超微粒子。該材料具備比表面積、氣孔率高、粒度小等特性。納米纖維又稱為固體煙或凍煙,是當前被人們視作較輕的液體原材料。因為納米纖維特殊物理性質,使之有很強的防火安·全和隔熱性能,可廣泛應用于工程建設領域,在建筑工程節能行業有良好的發展前途。
奇妙的氣凝膠材料
隔熱保溫、隔熱保溫、輕量,氣凝膠材料達到節能建筑規定,合乎工程建筑輕量發展趨向。
20世際90年代以來,納米纖維在國際范圍內遭受高度關注,世界各國則在科學研究上花了大量資金和人力資源。中國對納米纖維的探索也掌握了比較多的研發經驗,為氣凝膠材料的多面推廣造就了資源優勢。
納米纖維可以分為無機物納米纖維、有機化學納米纖維和碳氣凝膠,在其中無機物納米纖維要以有機金屬化學物質為主要原料,根據超臨界萃取干燥法開展制取,從而形成的高密度非晶固體原材料。無機物納米纖維具備形式多樣,常見的就是陶瓷粉末、多元化金屬氧化物納米纖維、較細金屬材料、模塊金屬氧化物納米纖維等。隔熱保溫凝膠廠家表示,有機化學納米纖維常用材料為室內甲醛和苯二酚,制取全過程只不過是在無機物納米纖維制備方法上略微由改善。碳氣凝膠主要通過碳化熱固性塑料有機化學納米纖維所獲得的一種納米碳材料,關鍵具備非晶態、質量輕、多孔結構特點,這些材料具有較強的導電率。
氣凝膠材料擁有眾多特點,對建筑工程節能運用來講,一個重要特性便是隔熱保溫。氣凝膠材料具有較高的氣孔率,熱傳導作用較為突出。首先,氣凝膠材料具備高密度,熱傳播路徑在納米纖維體系中很長,巨大減少了熱傳播效率。次之,氣凝膠材料粒度小,通常是在20nm下列,這類粒度會限制空氣分子在氣凝膠材料里的自由行動,減少了空氣中的熱對流導熱系數。隔熱保溫凝膠廠家表示,導熱系數很低的納米纖維能夠阻攔絕大多數輻射傳熱,而熱傳遞的光波長也不高。因而,納米纖維具有較好的隔熱保溫實際效果。
氣凝膠材料相對密度在0.16~4.0kg/m3中間,遠遠低于別的材料密度,合乎工程建筑輕量發展趨向。除此之外,氣凝膠材料還具備防火安·全、隔音、抗腐蝕等優點。
納米纖維在建筑工程節能應用領域
將傳熱系數低納米纖維導入到傳統水泥砂漿和混凝土中,能夠多面提升材料的性能。
氣凝膠保溫水泥砂漿要以粉煤灰水泥為膠凝劑,添加納米纖維、SiO?、玻璃微珠制作而成的。玻璃彈珠尺寸比氣凝膠顆粒大很多,能夠補充到水泥砂漿栽培基質中,比較小的氣凝膠顆粒將空隙進一步添充,使氣孔率盡量減少,無機保溫砂漿的傳熱系數也會跟著降低,可以獲得預想的工程建筑保溫性能。將無機保溫砂漿用于外墻面表層,水泥砂漿越硬,里外溫度差越多。隔熱保溫凝膠廠家表示,不難看出,氣凝膠保溫水泥砂漿能將發熱量隔絕,可以提升建筑構造的總體隔熱保溫節能效果。在混凝土里加入納米纖維后,顯著降低了混凝土的重量和傳熱系數,但是也會危害混凝土沖擊韌性,因此納米纖維混泥土應確保在承重梁應用。
納米纖維粉末狀適合于乳膠漆,做為構造隔熱保溫對策補充,不僅適用于工程建筑內外墻的隔熱保溫,同樣適用于墻體、樓頂保溫。
墻體保溫是建筑保溫工程項目的一個重要具體內容,而往往也容易被忽視,內部結構發熱量根據內腔蔓延,并傳達到外界。內外墻的隔熱保溫需要達到較基本隔熱保溫規定,還需要具備防火安·全作用,應選用零污染原材料。應用氣凝膠保溫板可以提升隔熱保溫、隔音實際效果,還可以達到承擔400℃以上防火安·全要求。隔熱保溫凝膠廠家表示,納米纖維粉末狀適合于乳膠漆,做為構造隔熱保溫對策補充,不僅適用于工程建筑內外墻的隔熱保溫,同樣適用于墻體、樓頂保溫。納米纖維粉末狀商品常用材料為納米纖維和納米技術SiO?,通過特殊工序做成,直徑很小,可以滿足保溫效果規定,可廣泛用于工程建筑隔熱層中。
在熱水器的蓄水箱、熱板、管路等位置運用氣凝膠材料,熱損耗較過去可以減少30%下列。
氣凝膠材料在房頂太陽能熱板中的運用古已有之,主要運用于太陽能熱水器的隔熱保溫裝置中,使太陽能利用率有效提升,更具有應用性,可以滿足人們的生活需求。在熱水器的蓄水箱、熱板、管路等位置運用氣凝膠材料,與一般材質太陽能熱水器對比,可以增加至少1倍集熱效率,熱損耗較過去可以減少30%下列。
氣凝膠氈憎水性、耐火性特點明顯,能提高管道保溫工程實際效果,是一種較理想的保溫隔熱材料。管路能用氣凝膠氈包囊,做為保溫結構的重要隔熱層,金屬材料防護層做為二道隔熱保溫對策,能夠對氣凝膠保溫層起到保護作用。在包囊雙層氣凝膠氈時,可采取交疊重疊法來提升保溫效果。氣凝膠氈抗壓強度、柔韌度和抗壓能力不錯,保溫層施工比較簡單。除此之外,氣凝膠氈的憎水性使之傳熱系數在使用中基本上保持一致,氣凝膠保溫構造和傳統保溫結構對比,更具環保節能使用價值。
應用納米纖維夾層玻璃能提高保溫性能,使太陽輻射影響減少,滿足人們的使用需求。
納米纖維夾層玻璃一般以空心、真空和隔層等方式減少玻璃導熱系數,并且可以提升減噪水平。納米纖維玻璃節能效果顯著,在夏熱冬冷地區,納米纖維夾層玻璃在夏天能夠消弱太陽輻射源,降低約20%的熱損耗。但在冬天,納米纖維夾層玻璃能阻攔約40%的室內暖空氣,具有較好的環保節能使用價值。雖然窗子僅占建筑圍護結構的一小部分,但能源消耗約約占能源消耗25%,原因是工程建筑窗子并沒有具有保溫效果,內部結構發熱量通常根據窗子蔓延到戶外。在夏天,太陽先通過窗子照射房間內,造成環境溫度上升。而采用納米纖維夾層玻璃能提高保溫性能,使太陽輻射影響減少,滿足人們的使用需求。納米纖維夾層玻璃與玻璃對比具有很高的透光度,對室內采光并沒有很大影響。目前,納米纖維夾層玻璃分為兩種種類,一種為夾絲玻璃,另一種為鍍膜玻璃。夾絲玻璃針對納米纖維的消耗比較多,對應的費用較高。比較之下,應用鍍膜玻璃的價錢遠遠低于夾絲玻璃,而且保溫效果優良,可以達到88%透光度,也不會對室內采光產生影響。
氣凝膠隔熱保溫隔熱材料是A級難燃材料,適合于建筑防火規范構造。
納米纖維混泥土復合型墻面是一種質量輕保溫墻體原材料,由納米纖維添充和改性材料質量輕石料做成。在膨脹珍珠巖板中添充納米纖維添充,能夠制取納米纖維膨脹珍珠巖板,并把它作為輕質混凝土石料,產生一種新型保溫材料。納米纖維膨脹珍珠巖板具備4.39MPa抗拉強度,傳熱系數為0.062W/(m·K)。隔熱保溫凝膠廠家表示,納米纖維構造通常是多孔結構互聯網,還可以在鋼架結構表層遮蓋氣凝膠隔熱復合材質,增加受灼熱時長,且不造成有害物質。與此同時,氣凝膠材料能夠阻攔火情的蔓延,是A級難燃材料,可用作建筑防火規范構造。
納米纖維具有優良的特性,但純粹氣凝膠材料抗壓強度比較低,應進一步加強復合型氣凝膠材料的開發,將氣凝膠材料與其它的材料有效融合,合理增強材料性能指標,填補氣凝膠材料的缺陷。與此同時,還需要進一步降低納米纖維的配制和維護成本,才可以在工程建設領域占有更多的市場份額,著力提升氣凝膠材料的整體效益。