珍珠岩低温碱发泡轻质材料的制备及其性能

以珍珠岩为原料,NaOH为活化剂,经低温处理制备出一种轻质高强的发泡材料。通过单因素方法探究碱的浓度、焙烧温度、升温速率以及保温时间对发泡材料表观密度、导热系数和抗压强度等性能的影响,采用X-射线衍射和扫描电镜对试样进行物相分析和显微结构表征。结果表明:NaOH浓度为12mol/L、3℃/min的升温速率,在450℃焙烧3h时,制备发泡材料性能较优;表观密度为0.476g/cm~3,导热系数为0.062W/(m·K),抗压强度为6.321MPa.     

赤泥保温材料烧结过程中液相形成温度与分解型发泡剂分解温度匹配研究

为了获得烧结法制备保温材料发泡剂的选择依据,为高温烧结法制备保温材料提供可利用的规律,以山西某公司提供的赤泥为主要原料,通过双氧水室温发泡和高温发泡剂在煅烧过程中的二次发泡,制备赤泥基保温材料。通过选用发泡温度不同的高温发泡剂、加入影响赤泥保温材料液相形成温度的无定型SiO₂和陶瓷抛光废料调节保温材料烧结过程中液相形成温度,研究烧结过程中组织组成变化、保温材料导热系数、吸水率和抗压强度,探讨保温材料制备过程中液相形成温度与高温发泡剂的发泡温度间的匹配关系。结果表明高温发泡剂分解温度应该在基体软化温度以上,两个温度越接近,形成的材料导热系数越低。优化条件下高温发泡剂保温材料的导热系数为0.283 2 W/(m·K),抗压强度为6.79 MPa。     

硬脂酸钙稳泡机制及其对发泡水泥保温板泡孔结构的影响

以硬脂酸钙为主稳泡剂制备轻质发泡水泥保温板,通过考察硬脂酸钙对发泡水泥泡沫稳定性、疏水性和泡孔结构等影响,提出硬脂酸钙在化学发泡水泥中的稳泡机制。研究结果表明:硬脂酸钙在化学发泡水泥中的稳泡机制为硬脂酸钙吸附在水泥颗粒表面使其呈现部分疏水性,进而吸附在气泡的气液界面上使泡沫达到稳定。优化稳泡剂成分和用量所制备的高性能轻质发泡水泥保温板符合国家标准要求,产品密度为220 kg/m3,抗压强度为0.63 MPa,导热系数为0.042 W/(m·K),体积吸水率为9.8%。     

上海技术交易所

粉煤灰发泡轻质 建筑材料 粉煤灰是电厂的废料,目前已大量应用于建筑制砖,而被用来制作发泡轻质建材尚未见有报导。经科技人员多年研究,现已研制开发成轻质建材。其特点是抗折强度高,自重轻,导热系数好于膨胀珍珠岩,隔音效果好。其具体检测数据为:密度:410kg/m~3;导热系数(平     

自保温再生混凝土的配合比优化设计

研究了不同再生细骨料取代率和玻化微珠体积掺量对再生保温混凝土性能的影响.对28 d龄期各组试块的立方体抗压强度、导热系数和密度进行了测试,对试验结果进行了分析,综合28 d立方体抗压强度和导热系数两个指标对自保温再生混凝土的配合比进行了优化.结果表明:随玻化微珠体积掺量增加,28 d立方体抗压强度、导热系数和密度均降低;再生细骨料取代率和玻化微珠体积掺量同28 d立方体抗压强度、导热系数和密度的关系可由多项式拟合;再生细骨料取代率为50%、玻化微珠体积掺量为110%时的配合比为优化配合比.     

复合相变储能砂浆的制备及其性能研究

以工业石蜡为相变芯材,通过真空吸附法和硅酸钙外壳封装法制备石蜡/膨胀珍珠岩复合相变材料和复合相变储能砂浆.利用SEM和差示扫描量热法分析了石蜡/膨胀珍珠岩相变材料的形貌和蓄热能力,测试了复合相变储能砂浆的抗压强度、干表观密度、导热系数和三维条件下材料温度时间响应关系.结果表明,经硅酸钙外壳封装后石蜡/膨胀珍珠岩相变材料中石蜡的含量约为55.47%时,相变温度和相变潜热分别为35.59℃和96.77J/g;复合相变储能砂浆的28d抗压强度,干表观密度和导热系数分别为8.0MPa,1 678kg/m~3和0.46W·m~(-1)·K~(-1),在外界温度变化时,复合相变储能砂浆相对于传统砂浆材料具有升温和降温速度变化平缓,可用作保温砂浆.     

轻质保温隔墙板的制备及性能研究

建筑节能理念已受到普遍关注,轻质保温隔墙板作为一种节能材料且多功能化而成为研究开发的热点.由发泡聚苯乙烯(EPS)颗粒保温砂浆制备而成的芯材是轻质保温隔墙板的重要组成部分,对隔墙板性能起决定性作用.现有的保温隔墙板虽质轻,但强度较弱.为获得密度低、抗压强以及粘结性好的EPS保温砂浆芯材,以干表观密度对导热系数和抗压强度的影响为引导,研究了粉煤灰、发泡剂、甲基纤维素醚等对芯材抗压强度及粘结性能的作用规律；对芯材的压缩应力-应变曲线进行了分析,并讨论了增韧原因；初步试生产制得了综合性能良好的轻质保温隔墙板.     

EPS/脱硫石膏墙体材料的制备与性能研究

以再生EPS颗粒为轻骨料，改性脱硫石膏为胶凝材料，制备EPS/脱硫石膏轻质墙体材料.选用羟丙基甲基纤维素醚(HPMC)对胶凝材料浆体增黏，研究HPMC掺量对EPS/脱硫石膏墙体材料匀质性和力学性能的影响.结果显示：当HPMC掺量为0.05%时，墙体材料匀质性良好，力学性能最佳.在此基础上，研究EPS掺量对墙体材料表观密度、力学性能、抗冻性和导热性的影响.结果表明：EPS掺量增大使墙体材料表观密度、力学性能和导热系数逐渐降低.当EPS掺量为70%时，墙体材料28 d抗压、抗折强度分别为5.9 MPa和1.5 MPa,表观密度为801 kg/m³,导热系数为0.391 W/(m·K),冻融循环50次的强度损失率与质量损失率分别为12%和1.4%,为节能利废型轻质保温墙体材料研究提供参考.     

轻质陶瓷隔热材料的制备及其性能表征

以短切莫来石纤维为原料,硅溶胶为黏结剂,采用浸渍过滤的方法制备陶瓷隔热材料.该材料气孔率高达89.95%,体积密度仅为0.262 g/cm3,常温耐压强度为338.16 kPa,200 ℃下导热系数λ为0.067 W/(m·K),具有轻质多孔陶瓷隔热材料的典型特点.     

菌丝体/膨胀珍珠岩建筑用保温隔热复合材料实验研究

选用不同片径的蘑菇菌丝体,分别以水玻璃、聚乙烯醇为黏结剂进行粘结,以模压成型工艺制备两种黏结剂下的纯菌丝板,对其进行热学和力学性能测试,确定最佳导热系数的菌丝片径大小为6~8目;以具有最佳导热系数片径的蘑菇菌丝与膨胀珍珠岩混合,以相同的工艺方法制备两种黏结剂下的菌丝体/膨胀珍珠岩复合保温材料,研究材料的密度、导热系数、抗折、抗压强度和膨胀珍珠岩所占比例(ω)之间的关系。结果表明:随着ω的增加,材料的密度、抗折、抗压强度逐渐降低,两种黏结剂相比,以水玻璃粘结的材料具有更小的密度、抗折、抗压强度;导热系数随着ω增加出现降低的趋势,且以水玻璃粘结的样品具有更小的导热系数,更适合于建筑隔热保温材料的应用。     

膨胀玻化微珠/热固性树脂轻质复合材料研究

为提高膨胀玻化微珠的强度,本文采用热固性脲醛树脂对膨胀玻化微珠进行表面改性,研究了脲醛树脂用量对膨胀玻化微珠筒压强度、体积吸水率和导热系数的影响;同时为扩展膨胀玻化微珠的应用范围,探讨了以热固性酚醛树脂作为粘结剂制备的酚醛树脂/膨胀玻化微珠二元复合板材的力学性能和热学性能。结果表明:脲醛树脂对膨胀玻化微珠的增强效果明显,在脲醛树脂和膨胀玻化微珠的质量百分比仅为20%时其强度提高1.98倍,可显著改善膨胀玻化微珠后期产品的使用性能;酚醛树脂/膨胀玻化微珠二元复合板材具有较低的导热系数和体积密度,其体积密度低于200Kg/m3,导热系数小于0.050W/(m.K),属于轻质复合板材,具有较好的力学性能和保温效果,同时还具有阻燃防火和绿色节能的优异性能。     

轻质麦秸板的传热特性

运用非稳态热流法——脉冲法测定了轻质麦秸板的基本热学性能(包括导热系数、导温系数、比热和蓄热系数等)。采用单因素试验设计，研究了板材密度和施胶量对轻质麦秸板热学性能的影响。结果表明：密度对轻质麦秸板的热学特性影响显，密度在0.1～0．25g／cm^3范围内，随着密度增加．导热系数上升，导温系数下降；施胶量则对其热学性能无显影响。与现有的建筑保温材料相比，轻质麦秸板具有良好的保温隔热性能，可以作为建筑材料代替传统的墙体材料及现有的保温材料。     

α型发泡石膏制备及工艺参数对性能影响的研究

利用脱硫石膏制备的α型石膏为原料,制备发泡石膏并探讨了其工艺参数对体积密度、力学强度、软化系数的影响。通过Matlab图像处理技术统计了不同参数条件下产品的孔径分布,采用正交试验优化出了综合性能较好的配合比。结果表明:采用化学发泡法,在较为适宜的参数范围内,影响制品性能最关键因素为水灰比与温度。最优产物密度为394kg/m3,抗压强度为1.41 MPa,抗折强度为0.70 MPa,比强度为3.58m2/s2,软化系数为0.54。     

航天热防护材料热物理特性的反演

针对在气动加热环境下可重复使用航天热防护材料随温度变化的导热系数和比热容测量问题,基于热传导反问题的思想,结合有限元方法与优化算法,建立了反演随温度变化的导热系数和比热容的方法。通过对高温合金GH4169、铝合金5A06、玻璃钢(高硅氧无碱纤维玻璃布+酚醛树脂)、编织体(2.5D石英编织体+B80树脂)、不锈钢M304进行石英灯辐射加热实验,对比了材料的宏观形貌和密度变化,成功反演出材料比热容和导热系数随温度的变化规律,并将不锈钢M304比热容与导热系数的反演值与测量值相比较,证明了该方法的可行性。利用比热容与导热系数的反演值比较了各材料隔热性能,着重分析了铝合金5A06的比热容和导热系数对结构的温度场和温度梯度的影响。     

二氧化硅薄膜导热系数试验研究

根据3ω方法测试原理，搭建了薄膜导热系数测试平台．在40—170K温度范围内，测试等离子体增强化学气相淀积(PECVD)方法制备的SiO2薄膜导热系数，同时测试了掺杂体态硅基底的导热系数．测试结果表明：在这个温度范围内，SiO2薄膜的导热系数随着温度升高而增大；杂质对体态硅的导热系数存在很大的影响．基于Callaway模型对体态硅导热系数测试结果进行拟合得到的掺杂浓度与实际值吻合较好，表明3ω方法测试原理不仅可以用来测试纳米薄膜的热传导系数．还可用来测定体态硅基底的掺杂浓度．     

膨胀珍珠岩掺量对EPS泡沫混凝土性能的影响

为了解决建筑制冷、保暖所产生的建筑能源损耗问题,本文设计了一种新型、绿色、轻质、高强自保温泡沫混凝土砌块,即将聚苯乙烯(EPS)颗粒和膨胀珍珠岩颗粒这2种隔热轻质骨料与泡沫混凝土混合制成一种新型复合泡沫混凝土,并通过测试该复合混凝土的干密度、抗压强度、孔隙率、吸水率、导热系数、含水率和燃烧质量损失率,探讨膨胀珍珠岩掺量对复合泡沫混凝土性能的影响﹒研究结果表明：一定掺量膨胀珍珠岩能增加EPS泡沫混凝土的抗压强度,降低导热系数和燃烧质量损失率,且当膨胀珍珠岩掺量为12%时,其抗压强度最高为1.66 MPa;当膨胀珍珠岩掺量为21%时,其导热系数最低为0.133 W/(m·K);当膨胀珍珠岩掺量为18%时,其燃烧质量损失率最低为4.2%;当膨胀珍珠岩掺量为6%时,该配比满足A6等级,其干密度、导热系数和抗压强度等级达到C1,吸水率等级达到W10,燃烧性能等级达到A级不燃﹒     

焙烧炭砖孔结构和导热系数与硅粒度变化关系

借助于X射线衍射仪、压汞仪、激光导热仪、扫描电子显微镜和能谱分析仪等测试手段,研究了分别含3种不同粒度硅粉(中位径分别为2.3、45.0、115.6μm)焙烧炭砖试样中的孔结构和导热系数的变化.结果表明,含硅粉的炭砖试样经焙烧后内部均生成β-SiC、Si2N2O和石英等相,粒度过粗,试样内有单质硅残留;随着硅粉粒度的减小,生成碳化硅晶须的长径比变小.对所选用的3种粒度硅粉,随着硅粉粒度的减小,焙烧后炭砖试样的孔径分布范围逐渐变窄,小于1 μm气孔孔容积变大,而平均孔径变小.受炭砖试样组成和孔结构影响,硅粉粒度变小,导热系数下降.细小气孔容积与导热系数呈反比关系,即细小气孔增多,导热系数下降.     

低密度二氧化硅气凝胶微观结构与隔热性能表征

以正硅酸乙酯为原料,采用溶胶-凝胶法及超临界流体干燥技术制备了密度为11kg/m³的低密度二氧化硅气凝胶块体材料,并与密度为25kg/m³和38kg/m³的二氧化硅气凝胶块体材料进行性能对比。采用扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、BET等检测方法对样品的微观结构进行表征,对比了不同密度低密度气凝胶的微观结构,并测试了不同温度下的导热系数。结果表明：相比于密度更大的气凝胶材料,11kg/m³低密度气凝胶具有更为纤细的骨架结构和更大的孔洞尺寸,以及较小的比表面积,室温条件下具有最大的导热系数;在气凝胶密度小于40kg/m³的范围内,呈现出密度越小,导热系数越大的规律。     

废旧轮胎-砂颗粒轻质填料导热特性及预测模型

为了研究废旧轮胎-砂颗粒轻质填料的导热系数特性,降低废旧轮胎颗粒对地下散热构筑物的热量累积影响,采用室内热探针测试技术与电镜扫描技术,分析了含砂率、含水率、干密度和粒径对废旧轮胎-砂轻质填料导热系数的影响以及废旧轮胎-砂轻质填料的微观传热机理,提出了简化的废旧轮胎-砂导热系数多元线性回归预测模型.结果表明:废旧轮胎-砂轻质填料导热系数随含水率增加可分为增长区和稳定区,且临界含水率达到6%;砂粒径越大,旧轮胎-砂轻质填料导热系数越大;当含砂率小于40%时,废旧轮胎-砂轻质填料导热系数随干密度增加呈抛物线增长;当含砂率大于60%时,废旧轮胎-砂轻质填料导热系数随干密度增加呈线性增长;废旧轮胎-砂颗粒轻质填料的主导传热连,随着含含砂量的增加,由橡胶-橡胶传热链向砂-砂传热链转变.废旧轮胎-砂颗粒轻质填料导热系数回归预测模型具有良好的精度,能够为轻质回填料中的热构筑物周围温度场的分析提供更加合理的热学参数.     

泡沫混凝土用作防火型保险柜柜壁隔热填充材料

通过调整泡沫混凝土的密度,对制备的泡沫混凝土的抗压强度和导热系数进行测定.试验结果表明,泡沫混凝土的干密度在350 ～878kg/m3时,对应的3、7和28d抗压强度分别为0.3～4.8MPa、0.4～5.1MPa和1.2～7.3MPa,养护3d试样的导热系数为0.13～0.25W/(m·K).对干密度562～748kg/m3养护时间为3d的泡沫混凝土试块的耐火隔热性能进行比较性试验,结果表明,由泡沫混凝土制成的圆柱体容器内部最高温度为135.0～140.5℃,具有明显的防火隔热作用.对以干密度为666kg/m3的泡沫混凝土浇筑柜壁制作的标准立方体防火型保险柜进行的标准耐火性能测试表明,箱柜内空气最高温度低于160℃,完全满足了国家标准对P 类保险柜的耐火隔热性能要求.