隔热保温材料的设计陆乾隆 材料 1004 0607100406设计思路：说到隔热保温材料首先想到的是涂料、陶瓷材料及 C-C 复 合材料。然后我们从这三种材料的密度、工作温度和热导率这三 个因素(密度小于lg/cm3，工作温度大于1600，热导率小于 0.1W/(m.k)来考虑，筛选出符合设计要求的材料。有一种航天涂层符合上述要求。叫 ZS-1 耐高温隔热保温 涂料材料，耐温幅度-80 1800C,可以直接面对火焰隔热保温，导热系数都只有0.03W/m.K。但是密度大于lg/cm3。另一种C-C复合材料，他能在1000C-2300C的高温环 境中工作，但是密度通常在 l.75-2.l0g/cm3 ,因此也不符合要 求,最后只剩陶瓷材料 .多孔陶瓷材料由于其特有的保温，隔 热，隔声和防火性能，而被广泛运用。高温发泡陶瓷气孔小，并 且大多数气孔间不贯通，导热系数低，具有良好的隔热保温性能。 以建筑抛光砖为基础料，加入少量的矿化剂和氧化镁，经干压成 型后于电炉中在1220-1230烧成，制成具备防水，保温功能的闭 孔高温发泡陶瓷。这种高效隔热保温陶瓷材料,密度为 0.7987 g /cm3.导热系数为0,198 W/(m.k)，但工作温度低于1220C, 显然工作温度不符合要求。不过可以将 ZS-1 耐高温隔热保温涂料材料和高效隔热 保温陶瓷材料结合起来，即以陶瓷为基体，将ZS-1作为图层。 那么这种材料的导热系数就是 0.03W/m.K ，工作温度也会大于 1600C,由于涂层在整个材料中所占的比重较低，所以整体的密 度就会接近陶瓷材料的密度：0.7987 g/cm3。将会满足设计要求。材料组成成分及特性：基体的高效隔热保温陶瓷材料：IL 4.5% ,SiO2 69.05%,AI2O3 20.34 %, Fe2O3 O.：l4 %,TiO? 0%,GaO 0.5%, MgO 0.49% , K2O 1.71%, Na2O 3.15%工艺流程:涂层的使用：1涂料在1100C的物体表面涂上8mm厚，物体表面温度就能降低到100C以内。2 在基体表面上仅涂 6mm 的厚度就能减少热量损失 30 以上。3 涂层在常温高温下无任何异味，不分解。4 10 0附着，粘接力强，可彻底与物质粘接，稳固的贴服与物 体表面。5 涂料陶瓷颗粒紧密堆积，溶剂经过复合强化，耐磨性好，耐 磨强度是普通钢铁的 3-4 倍。6 能够有效防止在使用中因抗击造成的断裂。鉴于涂层的上述性能，他能很好的和陶瓷基体粘接，并且抵抗变 形时所产生的应力。组成一种良好地隔热保温材料。 参考文献：万云萍 ，梁玉磊，吴建青 高效隔热保温陶瓷材料的研 制 2009曹工 志盛威华公司 陶瓷耐高温隔热保温涂料