玄武巖纖維和玻璃纖維的比較

1、在全球的大部分國家中都可以找到堅硬而致密的火山巖。玄武巖作為一種火成巖，它是從熔融狀態(tài)下演變而成。玄武巖通過澆鑄工藝制成瓦及板用于建筑市場已有多年歷史。此外，在工業(yè)用途方面澆鑄的玄武巖鋼管內(nèi)襯也有很高的耐磨性。玄武巖在粉碎狀態(tài)下還可以用作混凝土的集料。后來，采用天然耐火玄武巖擠出的連續(xù)纖維，在幾乎所有的用途方面都可以用來替代石棉纖維。近十年，玄武巖纖維已成為增強復合材料的競爭性材料。這一姍姍來遲的產(chǎn)品的支持者聲稱他們產(chǎn)品的性能與S-2玻璃相似，其價格則介于S-2玻璃和E玻璃之間，甚至有可能成為碳纖維的較為便宜的替代品。法國的PaulDhe是第一個有從玄武巖擠出纖維的想法的人。他在1923年申請

2、了一項美國專利。大約在1960年，美國和前蘇聯(lián)都開始研究玄武巖的用途，尤其是在軍事硬件如火箭上的用途。在美國西北部，集中了大量的玄武巖層。華盛頓州立大學的對玄武巖的代學成份、擠出條件和玄武巖纖維的理化特性進行了研究。歐文斯科寧（OC）公司和其他幾家玻璃公司都進行了一些獨立研究項目,并取得了一些美國專利。大約在1970年前后,美國玻璃公司放棄了玄武巖纖維的研究,將戰(zhàn)略重心定于其核心產(chǎn)品,研發(fā)出了包括OC公司的S-2玻纖在內(nèi)的許多更好的玻璃纖維。與此同時,東歐方面的研究工作仍在繼續(xù),自上世紀50年代在莫斯科、布拉格和其他地區(qū)從事這方面研究工作的獨立機構被前蘇聯(lián)國防部收歸國有,集中于前蘇聯(lián)烏克蘭的基

3、輔附近的研究院和工廠進行研制。1991年蘇聯(lián)解體后，蘇聯(lián)的研究成果被解密，開始用于民用產(chǎn)品。今天，玄武巖纖維的研究、生產(chǎn)和大部分市場化的努力都是基于那些曾與蘇維埃集團結盟的國家的研究成果。目前生產(chǎn)和銷售玄武巖的公司有：KamennyVek公司（俄羅斯）、Technobasalt公司（烏克蘭）、橫店集團上海俄金玄武巖纖維有限公司（簡稱GBF）和玻璃鋼及纖維研究院（烏克蘭）。Basaltex公司是比利時MasureelHolding公司的子公司，它和美國SudaglassFiberTechnology公司分別向歐洲和北美市場提供織造和非織造玄武巖纖維增強材料。玄武巖纖維是采用在許多方面類似于玻纖拉

4、絲的連續(xù)方法制造而成。首先需要將開采出的玄武巖進行粉碎處理和洗滌，然后裝入與投料機相連的料倉內(nèi)，由投料機將原料投入到用天然氣加熱的窯爐的熔化部。實際上這一過程比生產(chǎn)玻璃纖維要簡單，因為玄武巖的成份更不復雜。一般玻璃成份中除50%SiO2外，其他成份還包括氧化硼、氧化鋁和/或其他幾種材料。這些材料在進入窯爐之前必須分別投入稱量系統(tǒng)。不同于玻璃，玄武巖纖維不含第二種原料。生產(chǎn)過程只需要一條單獨的投料線將粉碎的玄武巖送入熔窯。換言之，玄武巖纖維制造商對玄武巖原料的純度和穩(wěn)定性的直接控制工作更少。雖然玄武巖和玻璃都是硅酸鹽，但熔融玻璃冷卻后形成非晶狀固體，而玄武巖具有晶體結構。玄武巖含有三種硅酸鹽礦物

5、質(zhì)：斜長石、輝石和橄欖石。斜長石為一些由硅酸鈉和硅酸鈣組成的三晶長石。輝石為含有鎂、鐵、鈣三種金屬氧化物中任意兩種氧化物的晶體硅酸鹽。橄欖石是含有硅酸鎂和硅酸鐵的硅酸鹽。這種成份變異意味著構成玄武巖的礦物水平和化學組成可以因地域關系存在很大差別。甚至于巖漿在接近地表時的冷卻速率也會影響到晶體結構。Basaltex公司負責研發(fā)的人士指出，盡管能夠從世界各地的礦井或露天進行開采，實際上全球只有幾十個地區(qū)的玄武巖經(jīng)過分析適合于制造連續(xù)細纖維。Technobasalt公司負責銷售的人士認為，烏克蘭地區(qū)的玄武巖成份非常適合于制造連續(xù)細纖維。KamennyVek公司所用的玄武巖原料都取自烏克蘭西部。該公司

6、在俄羅斯有一座備用礦，其玄武巖化學成份雖然接近主要原料開采源，公司仍然傾向于使用同一來源開采的原料。將粉碎后的玄武巖送入窯爐后，在1500C的溫度下形成液態(tài)（玻璃熔點為14001600C）。與透明的玻璃不同，不透明的玄武巖不傳輸紅外能量只是吸收能量。因此很難利用普通玻璃窯上部的氣體燃燒器對整個玄武巖混料進行均勻加熱。在上部氣體燃燒器的作用下，熔化的玄武巖必須置于池內(nèi)若干小時，確保均勻的溫度分布。為了對原料進行均勻加熱，生產(chǎn)廠商采用了多種方法，包括在池內(nèi)放置電極。比起使用電加熱，Technobasalt公司更傾向使用燃氣加熱,這是出于對質(zhì)量的考慮，盡管這樣做增加了制造成本。該公司采用了兩步加熱法

7、，在分開的區(qū)段分別安裝了加熱控制系統(tǒng)。他們認為只有在窯爐出料區(qū)靠近拉絲漏板的位置需要安裝很精確的溫度控制系統(tǒng)，在初始加熱區(qū)可以使用相對簡單的控制系統(tǒng)。和玻璃纖維一樣，玄武巖纖維也是用鉑銠合金漏板拉制而成。在纖維冷卻時涂覆浸潤劑，纖維送入拉絲設備和卷繞設備，然后繞在紗筒上。由于玄武巖纖維比玻璃纖維更有磨損性，昂貴的漏板需要經(jīng)常整修。隨著漏板的磨損，漏板上的圓孔變得不均勻，影響了工藝控制。如不進行定期維修，不圓的孔徑會導致纖維直徑不在正常范圍之內(nèi)，生產(chǎn)出的無捻粗紗也無法預測它的斷裂荷載。玻璃纖維漏板在使用6個月或更長時間后需要進行重新加工，而過去用于拉制玄武巖纖維的漏板的使用期限只有35個月，但K

8、amennyVek公司經(jīng)過工藝控制方面的改進已經(jīng)使漏板的壽命延長到了6個月?？傊?，由于在加工和維修方面存在上述差異使玄武巖纖維的生產(chǎn)成本超過了E玻璃纖維，但是玄武巖纖維的支持者稱它在復合材料用途中明顯優(yōu)于E玻璃纖維。玄武巖短切氈、無捻粗紗和單向織物比同類型的E玻纖產(chǎn)品有著更高的斷裂載荷和更高的楊氏模量（材料的剛性參數(shù)）。比利時Leuven大學復合材料系專門從事玄武巖纖維和E玻纖研究的IgnaasVerpost教授進行了一項試驗。用環(huán)氧樹脂浸漬E玻纖和玄武巖無捻粗紗后，纏繞在一芯軸上，然后壓實層合材料直至其完全固化，分別切下135mmX15mm的試樣測量厚度。然后對試樣進行三點彎曲試驗（ISO1

9、78）和ILSS試驗（ISO1413O）來測強度和剛性。試驗結果顯示，雖然每塊試樣中的纖維含量均為40%，但玄武巖環(huán)氧試樣的強度比E玻纖環(huán)氧試樣高%，剛性高%，而玄武巖試樣比E玻纖試樣重%。此外，玄武巖纖維天然耐受紫外線和高能量電磁輻射，在低溫下仍能保持真性能，具有更好的耐酸性。據(jù)報道，玄武巖纖維在安全操作和空氣質(zhì)量方面沒有問題。Technobasalt公司人士稱，由于玄武巖是火山活動的產(chǎn)物，其成纖過程比玻纖對環(huán)境的影響更小，在成纖過程中可能釋放的“溫室”氣體在幾百萬年前巖漿噴發(fā)時就已釋放出來。玄武巖屬于百分之百的惰性物質(zhì)，與空氣與水不發(fā)生毒性反應，為不燃和防爆物質(zhì)。在將玄武巖纖維轉換成有用的

10、增強材料時，生產(chǎn)廠商總會面臨新的挑戰(zhàn)。例如，Basaltex公司以前就曾發(fā)現(xiàn)直接從織布機織出的玄武巖織物在加工時脆而易損，強烈彎折時會使纖維斷裂，對皮膚還有刺激作用。為了使產(chǎn)品更穩(wěn)定，Basaltex公司研發(fā)了一種有利于產(chǎn)品后道加工的專有硅烷浸潤劑技術。這種纖維涂層加熱后不發(fā)毒煙，也不會降低纖維的阻燃性能。該公司稱，在初始階段造成織物性能低劣的明顯原因是在成纖過程中造成了纖維的損壞。今天，采用浸潤劑技術和精良的生產(chǎn)工藝已經(jīng)使纖維損壞降低到最低程度，制造出很有強度的玄武巖纖維，編織和機織時不會影響性能。雖然目前玄武巖纖維尚未得到廣泛使用，它已逐漸進入消費者手中，它的價位處于S玻璃（57美元/磅）

11、和E玻璃（美元/磅）之間，但卻有著與S玻璃相似的性能。由于它的高熔點，它最常用在防火領域。Basaltex公司進行了一些防火試驗。試驗時，將玄武巖織物置于Bunsen燃燒器的前端，使黃色的火焰直接接觸到織物，黃色火焰的溫度為1100C1200C，使織物像金屬織物那樣變得紅熱。即使延長暴露在火焰中的時間，玄武巖纖維仍能保留其完整性，但是如果把同樣密度的E玻纖織物放在火焰前端，只需幾秒鐘就會燒穿。由于玄武巖的阻燃性，使其成為摩擦材料中石棉的替代品，如制造復合材料剎車墊。由于它在高溫下不會軟化，不會因軟化而沉積在剎車系統(tǒng)匹配件（盤式制動器或制動鼓）上。玄武巖也用于增強其他普通復合材料結構件。因為玄武

12、巖容易被浸濕，適合于快速樹脂浸漬和樹脂傳遞模塑。Technobasalt公司稱，所有用玻璃纖維制造的產(chǎn)品都可以用玄武巖纖維制造。KamennyVek公司現(xiàn)有幾家使用它的標準增強材料產(chǎn)品的用戶，其中之一是芬蘭玻纖制造商奧斯龍公司，該公司現(xiàn)正在提供用于風力渦輪機葉片層合材料的雙軸向玄武巖織物。風輪機葉片業(yè)務受材料剛性左右，玄武巖纖維的模量和拉伸強度分別比E玻纖高15%和25%，因而成為風輪機葉片某些部位的理想材料。工程設計人員采用計算機系統(tǒng)計算不同材料和施加浸潤劑帶來的優(yōu)缺點，并對產(chǎn)品原型進行一系列試驗。由KamennyVek公司供應的織物制成的風力機葉片有望在今年末通過德國勞氏認證。OEMs（貼

13、牌生產(chǎn)廠商們）也正在著手了解用作消費品的玄武巖纖維產(chǎn)品的情況。專門銷售攝影三腳架和云臺的法國Gitzo公司最近推出了它的玄武巖三腳架和獨腳架。公司提供多種型號來滿足所有攝影者的需求。該公司先是用碳纖維生產(chǎn)復合材料制件，現(xiàn)在則利用公司現(xiàn)有的纖維增強管制造技術經(jīng)驗來制造玄武巖復合材料制品，因為玄武巖增強復合材料強度高，成本卻比碳纖維低。玄武巖三腳架腿比鋁制三腳架腿大約輕20%，而且具有更好的減震效果。美國LibFechnologies公司目前銷售兩種不同型號的滑雪板，在這兩種型號中加入的是玄武巖纖維而非在其他型號中通常使用的玻璃纖維。MervinManufacturing公司制造玄武巖增強滑雪板，

14、在其擁有專利權的滑雪板木芯的每一側都有玄武巖襯里，使滑雪板剛性更好，重量更輕。該公司還在其生產(chǎn)的QuikSliver牌滑雪板中使用了Basaltex公司的玄武巖產(chǎn)品。該款滑雪板曾出現(xiàn)在2005年JEC展覽會Basaltex攤位上。在汽車工業(yè)方面，美國Azdel公司（GE和PPG的50/50合資公司）開發(fā)了一種商名為Volcalite的熱成型熱塑性復合材料，該熱塑性復合材料含有聚丙烯和長的短切玄武巖纖維。該公司稱玄武巖聚丙烯系統(tǒng)吸聲性好、熱膨脹系數(shù)低、強度重量比高、延展性好。在制造汽車頂蓬內(nèi)襯時能夠比使用普通材料薄出50%。在英美都設有公司的TehnicalFiberProducts公司使用短切

15、玄武巖纖維制造薄氈。該公司正在用這種薄氈試生產(chǎn)層合的和熱成型的汽車部件。佳斯邁威歐洲公司也在生產(chǎn)濕法玄武巖薄氈。在基礎設施領域玄武巖纖維也日益成為競爭性材料。美國Sudaglass公司雖然自己不再生產(chǎn)纖維，但是卻在生產(chǎn)幾種含玄武巖纖維的制品，如混凝土加強筋。據(jù)報道，用單向玄武巖纖維拉擠而成的筋材比鋼筋輕89%，具有與混凝土相同的熱膨脹系數(shù)，在堿性環(huán)境中更不容易老化。該公司稱，用1噸玄武巖加強筋的加固效果相當于用4噸鋼筋的加固作用。PVC加工過程中增塑劑的選擇及生產(chǎn)工藝特性增塑劑的加入，可以降低PVC分子鏈間的作用力，使PVC塑料的玻璃化溫度、流動溫度與所含微晶的熔點均降低，增塑劑可提高樹脂的可

16、塑性，使制品柔軟、耐低溫性能好。增塑劑在10份以下時對機械強度的影響不明顯，當加5份左右的增塑劑時，機械強度反而最高，是所謂反增塑現(xiàn)象。一般認為，反增塑現(xiàn)象是加入少量增塑劑后，大分子鏈活動能力增大，使分子有序化產(chǎn)生微晶的效應。加少量的增塑劑的硬制品，其沖擊強度反而比沒有加時小，但加大到一定劑量后，其沖擊強度就隨用量的增大而增大，滿足普適規(guī)律了。此外，增加增塑劑，制品的耐熱性和耐腐蝕性均有下降，每增加一份增塑劑，耐熱下降23。因此，一般硬制品不加增塑劑或少加增塑劑。有時為了提高加工流動性才加入幾份增塑劑。而軟制品則需要加入大量的增塑劑，增塑劑量越大，制品就越柔軟。如何看待PVC化學建材如能實現(xiàn)綠

17、色環(huán)保助劑與之配套，改進技術配方，以高科技的服務手段相配合，PVC（聚氯乙烯）化學建材在中國將商機無限。這是前來我國進行技術講學的洋博士弗蘭克先生接受記者采訪時，描繪的PVC在我國的發(fā)展前景。在加拿大蒙特利爾大學獲得化學系高分子博士的弗蘭克先生，目前是全球塑料工程師協(xié)會高級會員、美國材料和測試標準協(xié)會（ASTM）建筑材料分會塑料材料標準主席、北美護墻板（SIDING）技術委員會分委員會主席。博士介紹說，人類對PVC化學建材的使用史只有30多年，北美在全球化學建材業(yè)中處于主導和支配地位，其中最著名的是加拿大皇家集團，他們在中國上海已投巨資設立工廠并就地生產(chǎn)。如何看待中國PVC化學建材發(fā)展現(xiàn)狀和市

18、場前景，弗蘭克博士自信而果斷地說：“中國的PVC化學建材市場潛力非常大。支持這個結論的一個重要依據(jù)是我們現(xiàn)有的資源。北美和西歐的人口密度比中國要小得多，而他們對木材的人均占有量卻比中國對木材的人均占有量要大得多。但是據(jù)統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明：2000年加拿大和美國使用PVC的人均量是37磅，而中國同期的城市PVC人均使用量還不到5磅。隨著社會的進步和經(jīng)濟發(fā)展，中國還會有更多的人要改善住房質(zhì)量。而木材對中國來說是越來越稀有的資源。從節(jié)能、耐久、保溫、阻燃等諸多功能上看，PVC化學建材在中國的建筑材料市場上都是木材的最佳替代品。所以我堅定地認為，PVC化學建材在中國的市場上前景廣闊，商機無限。”記者告訴弗蘭

19、克博士，在中國的門窗市場現(xiàn)在“唱主角”的主要有三種材料：木材、金屬材料（鋁型材和鋼材）和PVC化學建材。PVC化學建材做門窗其材質(zhì)性能與其它的材料相比有哪些優(yōu)異之處呢？弗蘭克博士對記者說：PVC化學建材的性能優(yōu)異之處是比較突出的，PVC制作的門窗不用維護不用油漆不用裝飾。作為終端產(chǎn)品它又擁有永不生銹的特質(zhì)，當它被結束使用壽命時，它還可以全部被回收后再生利用。它還具有抗紫外線老化，抗酸堿耐腐蝕，防霉、防蛀、阻燃防火和防靜電等性能，其柔韌性和低溫抗沖擊性能也是不錯的。與木材相比，PVC化學建材的耐久性能又是木材的若干倍。對中間銷售商和建筑開發(fā)商來說，PVC化學建材質(zhì)輕的特點也能給他們倉儲和運輸帶來

20、很多的便捷。弗蘭克博士強調(diào)說，PVC是一種幫助并保護環(huán)境的產(chǎn)品。從生產(chǎn)過程來看，每生產(chǎn)一噸PVC所需要的能量低于生產(chǎn)一噸鋼材的能量，而在使用過程中，PVC依然是節(jié)能產(chǎn)品。它具有四層綠色環(huán)保意義：其一是節(jié)約資源，可以有效地保護寶貴的森林資源和土地資源；其二是生產(chǎn)過程無污染，PVC構件在生產(chǎn)過程中沒有三廢產(chǎn)生；其三是使用過程無污染，無鉛配方的PVC產(chǎn)品保障了其產(chǎn)品在使用中的安全可靠；其四是廢品可以回收和再生。PVC化學建材在我國已顯山露水，發(fā)展迅速。到目前為止，我國已經(jīng)擁有了年產(chǎn)PVC型材1000多萬噸的生產(chǎn)能力。但與北美等先于我國發(fā)展PVC化學建材的國家相比，從生產(chǎn)技術到產(chǎn)品性能還有一定的距離。

21、弗蘭克博士指出：“差距表現(xiàn)在三個配字上。一是配套，如PVC助劑在使用中，無鉛系列的助劑使用還沒有達到百分之百，這就意味著有些產(chǎn)品還沒有做到無毒無害和綠色環(huán)保。二是配方，如著色劑等的配方技術還需要改進。三是配合，即有高技術手段的服務與之配合。在北美銷售PVC系列產(chǎn)品，除了附有產(chǎn)品質(zhì)量保證書外，還有產(chǎn)品維護建議書，其中包括使用產(chǎn)品的禁忌內(nèi)容，清洗時需要的工具和溶劑等。在整個銷售過程中，生產(chǎn)廠家要為中間商提供周到的服務，在使他們徹底了解PVC全部性能的同時，還為他們提供信息系統(tǒng)的服務，用高科技手段做到生產(chǎn)商和中間商無距離的溝通，減少中間商的倉儲和資金積壓，使經(jīng)銷商的信息獲取從設計階段就與生產(chǎn)商是同步

22、的。弗蘭克博士這位PVC化學建材專家，說起自己的專業(yè)來，確實是如數(shù)家珍。與弗蘭克博士的交談也的確能讓人感到化學建材在中國市場的遠大前景。在我國講學期間，博士從清晨到晚上九點鐘，除了三餐飯以外，一直在為工程技術人員和管理人員傳道授業(yè)，解疑釋惑，人們從他的言行中就可以感受到他對開拓中國市場充滿著怎樣的激情和信心。十一五規(guī)劃:聚氨酯材料是目前國際上性能最好的保溫材料近期國家頒布的節(jié)能中長期專項規(guī)劃規(guī)定，“十一五”期間新建建筑要嚴格執(zhí)行節(jié)能標準，現(xiàn)有建筑要逐步施行節(jié)能改造。為此，建設部將從今年起全面推廣新型建筑節(jié)能技術，將聚氨酯材料作為傳統(tǒng)建筑保溫材料的替代品進行推廣。在去年10月10日在北京舉辦的“

23、聚氨酯墻體節(jié)能技術國際交流會議”上專家表示，這對于我國的聚氨酯產(chǎn)業(yè)而言是難得的發(fā)展機遇。我國建材及建筑的能耗占能源總消耗的473，建筑的單位面積采暖能耗是國際上氣候條件相近的發(fā)達國家的23倍，推行聚氨酯保溫材料等新型建筑節(jié)能技術勢在必行，意義重大。據(jù)悉，國家將在立法和政策上支持建筑節(jié)能材料的生產(chǎn)和應用。國際建筑節(jié)能專家DavidACEvans博士告訴記者，聚氨酯材料是目前國際上性能最好的保溫材料。硬質(zhì)聚氨酯具有質(zhì)量輕、導熱系數(shù)低、耐熱性好、耐老化、容易與其它基材黏結、燃燒不產(chǎn)生熔滴等優(yōu)異性能，在歐美國家廣泛用于建筑物的屋頂、墻體、天花板、地板、門窗等作為保溫隔熱材料。歐美等發(fā)達國家的建筑保溫材

24、料中約有49為聚氨酯材料，而在我國這一比例尚不足10。據(jù)介紹，聚氨酯作為一種性能優(yōu)異的高分子材料，已成為繼聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯之后的第五大塑料，全球總產(chǎn)量已超過1000萬噸年。近年來我國聚氨酯工業(yè)獲得了長足發(fā)展，在冰箱、集裝箱、皮革、制鞋和紡織等領域已獲得廣泛應用；而此次在建筑節(jié)能等領域的大力推廣，將為我國聚氨酯產(chǎn)業(yè)創(chuàng)造巨大的發(fā)展空間。國內(nèi)惟一具有MDI自主創(chuàng)新知識產(chǎn)權的煙臺萬華聚氨酯股份有限公司表示，該公司將憑借在聚氨酯業(yè)多年積累的經(jīng)驗，與相關單位聯(lián)合，力爭5年內(nèi)使聚氨酯材料在我國建筑節(jié)能保溫領域的市場占有率達到50。本次會議由建設部主辦，國內(nèi)外建筑節(jié)能專家和學者、企業(yè)代表共計

25、100多人參會。聚氨酯在建筑節(jié)能中作用簡介節(jié)約能源是我國的基本國策,建筑節(jié)能是國家節(jié)能工作的重要組成部分，也是貫徹可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重要舉措。全面推進建筑節(jié)能，有利于保證國民經(jīng)濟持續(xù)穩(wěn)定快速發(fā)展，減少溫室氣體排放，減輕大氣污染，改善人民生活和工作環(huán)境。在建筑節(jié)能中，外圍護結構保溫隔熱是至關重要的環(huán)節(jié)，其核心問題往往是保溫材料及配套技術體系的選用。聚氨酯作為高效保溫材料，其實已經(jīng)進入千家萬戶。多年來，所有電冰箱都采用聚氨酯作保溫，其高效是經(jīng)過驗證和有目共睹的。聚氨酯在我國建筑節(jié)能工作中將扮演怎樣的角色？其在我國建筑領域的發(fā)展前景如何？日前，記者就這些問題采訪了業(yè)內(nèi)的相關專家。降低建筑能耗的呼喚經(jīng)過

26、十多年積極推進，我國建筑節(jié)能工作已取得一些初步成效，但與每年全國城鄉(xiāng)新增建筑面積16-19億平方米的規(guī)模和進程相比，與發(fā)達國家取得的顯著成績相比，嚴重滯后。隨著我國經(jīng)濟和社會發(fā)展以及城鎮(zhèn)化進程的加快，建筑用能正在持續(xù)快速上升，其所占全社會能耗的比重不斷增大，專家預計將從目前的27%上升到2020年的35%左右。這種狀況如不能盡快得到扭轉，必將對我國國民經(jīng)濟、能源安全和生態(tài)環(huán)境構成嚴重威脅。而現(xiàn)在我國節(jié)能建筑市場的技術、材料、產(chǎn)品嚴重不足，專家認為這主要表現(xiàn)在：創(chuàng)新能力差，新技術、新產(chǎn)品的研究開發(fā)相對滯后，難以形成主流產(chǎn)品與技術；達到節(jié)能性能的墻體、保溫材料供應嚴重不足，且品種單一。目前如保溫材

27、料，只有聚苯乙烯、巖棉等幾個品種，如果北方和過渡地區(qū)城市新建住宅都按節(jié)能標準建造，則年需求為4000萬立方米；由于信息擴散不力，能夠決定市場需求的開發(fā)商、業(yè)主等投資主體并不了解建筑節(jié)能的相關信息，難以進行投資決策。所以建設部等相關部門一再強調(diào)要推進建筑圍護結構節(jié)能成套技術的研究和推廣，尤其要重點發(fā)展適用于不同氣候條件下的各種節(jié)能墻體、屋頂以及門窗，特別是外墻外保溫技術和高效節(jié)能窗技術，開發(fā)各種新型高效節(jié)能墻體材料、保溫隔熱材料和高性能建筑玻璃?；谶@種國情，專家們認為聚氨酯作為高效隔熱材料在我國實現(xiàn)第三部建筑節(jié)能目標的過程中將發(fā)揮巨大作用，同時國外發(fā)達國家最新的聚氨酯于建筑中的應用技術也值得我

28、們借鑒。選用聚氨酯作為墻體隔熱材料除了考慮到它突出的機械性能和化學性能以外，主要還在于它能夠節(jié)約能源。硬質(zhì)聚氨酯泡沫帶來的額外費用將會由供暖和制冷費用的大幅度減少而大幅度抵消。此外，能源的節(jié)省也會減少二氧化碳的排放，因而減輕溫室效應，較薄的保溫層也可增加建筑物內(nèi)部可用面積，這對地價越來越昂貴的城市有特別的吸引力。發(fā)達國家擔綱主角聚氨酯是聚氨基甲酸酯的簡稱，根據(jù)所用的原料不同和配方的變化，可制成軟質(zhì)、半硬質(zhì)和硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料。在建筑保溫中大都用的是硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料，從世界范圍來說其應用相當廣泛。世界上許多國家對住宅建筑能耗均有不同的標準，這種標準的實施在不同程度上限制了其它保溫材料的應用，特

29、別是在西方發(fā)達國家，硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料在建筑保溫領域已經(jīng)占據(jù)了主導地位。由于聚氨酯具有其它材料不可比擬的性能，所以在發(fā)達國家廣泛應用于建筑物的屋頂、墻體、天花板、地板、門窗的保溫隔熱。在德國，硬質(zhì)聚氨酯泡沫屬于保溫性能最好的WLG025和WLG030隔熱產(chǎn)品組，不同厚度的聚氨酯板材可以滿足德國最新生效的節(jié)能法令對建筑物不同部分的U值（傳熱系數(shù)W/K平方米）提出的要求。在日本，聚氨酯保溫板一般通過兩種方案應用于建筑物的高效隔熱中。一種是與石膏板、透濕防水層、通氣層、外壁一起形成墻體結構，另一種是利用聚氨酯現(xiàn)場噴涂的優(yōu)點作建筑物內(nèi)保溫，目前日本大約有300家公司在聚氨酯隔熱協(xié)會的監(jiān)管下開展這項施工

30、工作。中國發(fā)展方興未艾在我國，硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料也已經(jīng)用于冷庫、冰箱、航空、石油、汽車等行業(yè)，但真正將其用在住宅建筑外墻外保溫上的還很少，目前我國開展這一研究的機構和企業(yè)也不多，而研究出的值得推廣的技術體系也寥寥無幾。專家們預測，隨著我國建筑節(jié)能工作的進一步開展，聚氨酯也將在建筑領域“大展宏圖”。我國絕熱材料業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀絕熱材料指對熱流具有顯著阻抗性的材料或材料復合體。在建筑中，把用于控制室內(nèi)熱量外流的材料稱為保溫材料，把防止室外熱量進入室內(nèi)的材料稱為隔熱材料。其本質(zhì)是一樣的，它們統(tǒng)稱為絕熱材料。絕熱材料已是能源開發(fā)、節(jié)約工程的重要組成，是與生態(tài)、環(huán)境保護和可持續(xù)發(fā)展密切相關的行業(yè)。我國公共建筑

31、節(jié)能設計標準已于今年7月1日起強制實施，而一系列建筑節(jié)能的措施也在制定中，國家越來越重視建筑節(jié)能。這對于我國絕熱材料業(yè)來說無疑是一個發(fā)展的契機。一、絕熱材料的相關定義（一）絕熱材料的基本屬性絕熱材料的優(yōu)劣，主要由材料熱傳導性能的高低所決定。材料的熱傳導愈難（即導熱系數(shù)愈?。?，其絕熱性能便愈好。一般地說，絕熱材料的共同特點是輕質(zhì)、疏松，呈多孔狀或纖維狀，以其內(nèi)部不流動的空氣來阻隔熱的傳導。建筑上對絕熱材料的基本要求是：導熱系數(shù)不宜大于（mK）,表觀密度應小于1000kg/m3,抗壓強度應大于。選用時，應結合建筑物的用途，圍護結構的構造,施工難易,材料來源和經(jīng)濟核算等綜合考慮。（二）絕熱材料的類別

32、及特點絕熱材料的品種很多。按材質(zhì)分類,可分為無機絕熱材料、有機絕熱材料和金屬絕熱材料三大類。絕熱材料各主要類別的原料、制造工藝及特點如下所示。無機絕熱材料:名稱/主要原料或工藝/主要特點礦（巖）棉及其制品/工業(yè)廢料礦渣礦、玄武巖、輝綠巖等天然巖石/耐熱性能好,一般使用溫度達350C,特別適用于窯爐及管道保溫。在荷重情況下，容重增加，保溫性能有所降低。玻璃棉及其制品/硅砂、石灰石、石英石等/質(zhì)輕，鋪掛或粘貼均較方便，國外用于斜屋頂天棚保溫十分普遍。膨脹珍珠巖及其制品/天然珍珠巖顆粒/來源豐富，生產(chǎn)工藝簡單，產(chǎn)量大，價格廉。易被風吹散，吸濕率低，但易吸水，受潮后絕熱效果大大降低。泡沫石棉及其制品硅

33、酸鋁纖維及其制品蛭石及其制品/天然蛭石泡沫玻璃及其制品硅酸鈣絕熱制品加氣混凝土鈣質(zhì)材料（水泥、石灰）/硅質(zhì)材料（砂、粉媒灰）/密度較大，有一定承重能力，能砌筑單一墻體兼作保溫及承重作用。有機絕熱材料：名稱/主要原料或工藝/主要特點聚氨酯泡沫塑料制品/有機樹脂/軟質(zhì)/軟質(zhì)輕，彈性好，撕力強，防震性佳。硬質(zhì)/強度高，不吸水，不易變形，使用溫度范圍較寬，可與其他材料枯結，發(fā)泡施工方便，可直接澆注發(fā)泡。聚苯乙烯泡沫塑料制品/有機樹脂/膨脹型工藝，輕巧方便，使用普遍。容易切割，吸水率低、抗壓強度較高，耐-80C低溫，但使用溫度不能高于75C。/擠出型工藝/由于強度高，耐氣候性能優(yōu)異，今后將會有較大發(fā)展，

34、宜用于倒置屋面、地板保溫等。脲醛樹脂泡沫塑料制品/有機樹脂酚醛樹脂泡沫塑料制品/有機樹脂聚氯乙烯泡沫塑料制品/有機樹脂金屬：名稱/主要原料或工藝/主要特點鋁箔、錫箔/鋁箔、牛皮紙、瓦楞紙/作為夾層墻體或屋面，體輕、防潮、保溫、保冷性能均好。二、國內(nèi)絕熱材料行業(yè)現(xiàn)狀與差距（一）總體現(xiàn)狀我國的絕熱材料從上世紀80年代起開始獲得較快發(fā)展和較廣泛的應用，目前已經(jīng)發(fā)展成品種比較齊全、初具規(guī)模的保溫材料和技術體系，基本滿足國家建設對絕熱材料的需求。優(yōu)質(zhì)的絕熱材料，如礦物棉、玻璃棉、泡沫塑料等制品的生產(chǎn)能力有很大提高，應用的數(shù)量和范圍以及在節(jié)能工程中產(chǎn)生的經(jīng)濟和社會效益逐步為人們所認識。表2為近10年我國主

35、要絕熱材料的產(chǎn)量情況，它反映了國內(nèi)絕熱材料的在品種和產(chǎn)量上的發(fā)展趨勢。表2近10年我國主要絕熱材料的產(chǎn)量情況品種/1995年/1998年/2000年/2001年/2002年/2004年巖礦棉/17萬噸/25萬噸/35萬噸/30萬噸/33-35萬噸/53-55萬噸玻璃棉/3萬噸/4萬噸/5萬噸/萬噸/萬噸/20-21萬噸硅酸鋁纖維/2萬噸/萬噸/3萬噸/5萬噸/萬噸/13-14萬噸膨脹珍珠巖/50萬噸/60萬噸/65萬噸/歸入硬質(zhì)類絕熱材料統(tǒng)計數(shù)據(jù)中硬質(zhì)類絕熱材料/40萬噸/40萬噸/50萬噸泡沫塑料/4萬噸/6萬噸/8萬噸/歸入有機類絕熱材料統(tǒng)計數(shù)據(jù)中有機類絕熱材料/21萬噸/25萬噸/72-

36、73萬噸硅酸鹽復合涂料及其制品/幾百噸/萬噸/萬噸礦棉裝飾吸聲板/3000萬平方米/3500萬平方米/6100萬平方米纖維紡織品/萬噸/萬噸/萬噸輕型復合板材/7000萬平方米/8200萬平方米/16350萬平方米注：（1）表中硬質(zhì)類絕熱材料包括硅酸鈣、泡沫玻璃、膨脹珍珠巖、膨脹蛭石等產(chǎn)品。有機類絕熱材料包含了聚苯乙烯泡沫塑料、聚乙烯泡沫塑料、聚氯乙烯泡沫塑料、硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料、酚醛樹脂泡沫塑料、海綿橡塑保溫材料、軟木等產(chǎn)品。（2）由于絕熱材料發(fā)展帶來2000前后統(tǒng)計指標的差異，表中部分數(shù)據(jù)空缺。（3）2000年數(shù)據(jù)為1999年的預測數(shù)據(jù)，與實際產(chǎn)量可能略有差距；但基本能反映各類材料的發(fā)展趨

37、勢。（4）1995、1998、2000年的數(shù)據(jù)來源：建筑材料咨詢報告。2000以后數(shù)據(jù)來源：中國建筑材料工業(yè)協(xié)會（二）應用領域我國絕熱保溫材料主要有三大應用領域：（1）傳統(tǒng)的工具管道等工業(yè)低溫熱工設備的保溫，以及交通工具、家用電器等設施的隔熱保溫；（2）建筑圍護結構的隔熱保溫；（3）工業(yè)高溫爐窯的隔熱保溫。按年使用量預測，工業(yè)管道、工業(yè)爐窯用的絕熱保溫材料的量，今后相當長時間內(nèi)總量不會有大的波動，絕熱保溫材料主要在產(chǎn)品性能上進行改進提高；建筑圍護結構與交通工具用絕熱保溫材料的年使用量會有所增長，開發(fā)、采用新產(chǎn)品、新工藝的技術進步步伐將會相當明顯。業(yè)內(nèi)主要生產(chǎn)企業(yè)絕熱材料生產(chǎn)企業(yè)以本土企業(yè)為主，

38、上世紀90年代以來，一些跨國公司在中國投資建立分支機構，或者和國內(nèi)現(xiàn)有企業(yè)進行技術、資金上的合作。所以市場上也存在若干實力較強外資和合資企業(yè)。歐文斯科寧中國投資有限公司主要產(chǎn)品：多彩玻纖瓦(roofingshingles)、外墻掛板(siding)、住宅用保溫產(chǎn)品(residentialinsulationproducts)、玻璃棉(Fiberglass)品牌：歐文斯科寧用途：廣場，商廈,高層商辦樓，別墅地址：上海1938年成立，世界先進建筑材料系統(tǒng)及玻璃纖維復合材料的先驅，總部位于美國俄亥俄州托萊多市，為美國紐約及加拿大多倫多股票市場的上市公司(OWC)。公司1994年在香港設立亞太區(qū)總部，

39、在中國的廣州、南京，上海和鞍山設有生產(chǎn)廠房及主要4個城市設有辦事機構，在印度和中國(上海)專門設有應用開發(fā)中心。北京英特萊特種紡織有限公司主要產(chǎn)品:隔熱保溫、制動密封、防火耐火、節(jié)能環(huán)保新型紡織材料和制品及毛紡織品。品牌：英特萊企業(yè)機構類型:生產(chǎn)型貿(mào)易型企業(yè)性質(zhì):中外合資應用領域：航天、航空、船舶、軍工、節(jié)能、環(huán)保、消防等地址：北京市由北京昌平毛紡織廠、北京英特萊技術公司、美國ROYALREGION公司共同出資。法國圣戈班依索維爾分部國內(nèi)關聯(lián)企業(yè)：（1）圣戈班依索維爾（固安）工廠（2）圣戈班依索維爾（宜興）工廠“圣戈班公司已將其在北京圣戈班依索維爾玻璃棉有限公司中的股份出售，根據(jù)圣戈班公司與買

40、方的協(xié)議，北京圣戈班依索維爾玻璃棉有限公司的名稱將不再存在，不得繼續(xù)使用?！敝饕a(chǎn)品：保溫、隔音及防火功能玻璃棉制品品牌:ISOVER2004年6月在中國成立了的圣戈班依索維爾（固安）玻璃棉有限公司。2005年圣戈班依索維爾分部進入華東地區(qū)，圣戈班依索維爾（宜興）玻璃棉有限公司于6月成立。北新建材（集團）有限公司企業(yè)性質(zhì)：其他有限責任公司主營業(yè)務：建材、石膏板、礦棉板、龍骨、涂料、外墻板、活動房屋、PVC門窗、PVC管、散熱器、門窗五金件、經(jīng)營模式：生產(chǎn)型主要客戶：建筑商，分銷商地址：北京北新建材（集團）有限公司始建于1979年，是由國家投資興建的我國最大的新型建材研發(fā)、生產(chǎn)、經(jīng)營基地。已發(fā)展

41、成為集新型建材、住宅產(chǎn)業(yè)、化學建材、物流貿(mào)易“四位一體”的、總資產(chǎn)超過50億元的大型產(chǎn)業(yè)集團。目前，公司控股北新建材，中國化建兩家上市公司。國家520戶重點企業(yè)之一，2003年榮獲中國百強企業(yè)。南京玻璃纖維研究院主營產(chǎn)品：玻璃纖維、絕熱隔音材料、特種玻璃纖維、玻璃光導纖維、石英光導纖維、塑料光導纖維、玻璃纖維增強復合材料等方面的新工藝、新技術、新設備、新產(chǎn)品及軍用高性能、多功能材料企業(yè)性質(zhì)：集科學研究、工程設計、新產(chǎn)品開發(fā)、生產(chǎn)、經(jīng)營于一體的高新技術企業(yè)地址：南京建于1964年，原隸屬國家建材局。1999年7月，根據(jù)國家經(jīng)貿(mào)委242家科研院所體制改革方案改制，并入中國非金屬礦工業(yè)（集團）總公司

42、，是國內(nèi)唯一專門從事玻璃纖維、礦物棉的綜合性研究設計單位。下設8個研究（設計）所、4個股份制企業(yè)、4個中外合資公司，具有外貿(mào)自營進出口權。江陰天寶實業(yè)有限公司主要產(chǎn)品：礦棉吸音天花板系列、輕鋼烤漆龍骨系列產(chǎn)品、離心玻璃棉及其制品、巖棉及其制品、鋁箔及其復合材料系列產(chǎn)品、紙張及復合材料產(chǎn)品、膠粘劑系列產(chǎn)品品牌：TBO企業(yè)性質(zhì)：其他經(jīng)營模式：生產(chǎn)型1993年，公司率先研制開發(fā)了第一條100%國產(chǎn)化離心玻璃棉生產(chǎn)線，填補了國產(chǎn)設備不能生產(chǎn)離心法玻璃棉的空白。1999年，公司開發(fā)研制了國內(nèi)第一條100%國產(chǎn)化年產(chǎn)400萬平方米礦棉天花板生產(chǎn)線。2001年初，創(chuàng)建了年產(chǎn)4萬噸高爐渣一步法生產(chǎn)礦物纖維粒狀

43、棉的新工藝并獨立投入巨資，在蘇州新區(qū)組建了國內(nèi)最大的礦棉吸音板生產(chǎn)線。無錫興達泡塑新材料有限公司主要產(chǎn)品：專業(yè)生產(chǎn)可發(fā)性聚苯乙烯（EPS）樹脂品牌：“錫發(fā)”牌地址：江蘇無錫從事高新技術產(chǎn)品研發(fā)的科技人員占員工總數(shù)的15%以上，建立了興達泡塑材料工程技術中心。目前，公司年生產(chǎn)能力達到50萬噸，產(chǎn)銷量在國內(nèi)同行中位居第一。寧波環(huán)宇耐火材料有限公司主要產(chǎn)品：耐火材料、保溫材料、保冷材料、隔音材料四大系列品牌:“環(huán)宇”牌、“象山”牌多元化經(jīng)營。四大系列產(chǎn)品被廣泛應用于艦船制造、汽車制造、石化煉油、熱電、核電、冶金煉鋼、醫(yī)藥、紡織、廣電高層建筑等行業(yè)工程的防火、絕熱、保溫、保冷、隔音等區(qū)域.（三）絕熱材

44、料業(yè)的存在的主要問題生產(chǎn)成本上升能源（焦炭、媒、油、氣、電）漲價，原材料，運輸超載漲價，使絕熱材料成本上升，絕熱隔音材料、產(chǎn)品是節(jié)能產(chǎn)品，但是也耗能很大，是大部分產(chǎn)品成本上升的原因。生產(chǎn)和市場均不規(guī)范有些企業(yè)不依標準組織生產(chǎn)，造成產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊。而且低水平重復建設依然嚴重。此外，市場不規(guī)范，低價搶占市場。3.應用技術發(fā)展滯后國外絕熱材料工業(yè)不僅在生產(chǎn)技術、產(chǎn)品品種等方面發(fā)展迅速，而且在應用技術方面也較完善，在系統(tǒng)設計和規(guī)范化設計方面有了很大進展，并制定出了合理的施工規(guī)范和配套細則。國外保溫材料的應用領域已從工業(yè)應用發(fā)展到建筑保溫和家庭應用，工業(yè)發(fā)達國家70%90%的保溫材料被用于建筑保溫。我

45、國在應用技術研究方面還沒有形成系統(tǒng)，設計、施工配套水平低，影響了保溫材料在各個領域的推廣應用，尤其是影響了在建筑業(yè)的應用。這與當前我國建造節(jié)能建筑的需求是不適應的。三、我國絕熱材料工業(yè)發(fā)展方向和趨勢（一）產(chǎn)品發(fā)展方向新型保溫隔熱材料在建筑保溫上應以發(fā)展礦物棉、泡沫塑料等產(chǎn)品為主，玻璃棉、膨脹珍珠巖等多品種共存。工業(yè)保溫形成以硅酸鋁纖維、硅酸鈣制品、礦物棉、膨脹珍珠巖和泡沫塑料制品等多品種、多材料并存的格局。（二）技術發(fā)展趨勢強調(diào)產(chǎn)品生產(chǎn)、應用過程中“綠色”含量。減少隔熱保溫材料產(chǎn)品生產(chǎn)過程中的生產(chǎn)能耗與污染物排放量，考慮產(chǎn)品的可回收再利用性；盡量減少對天然礦物質(zhì)的需求，采用廢棄物為生產(chǎn)原料。如

46、有機質(zhì)發(fā)泡保溫制品不再用氟里昂為發(fā)泡劑；繼續(xù)完善、開發(fā)日用廢塑料制品為主要原料的建筑隔熱保溫制品，液態(tài)渣的礦棉生產(chǎn)技術等；開發(fā)以植物纖維為主要原料的纖維質(zhì)保溫材料；發(fā)展無石棉硅酸鈣隔熱保溫制品。開發(fā)、應用建筑“外保溫”技術及其隔熱保溫制品。這是近期我國隔熱保溫材料制品新產(chǎn)品開發(fā)的主攻方向，重點開發(fā)適合我國民用建筑體系（多層與中高層為主）、經(jīng)濟條件、性能滿足“外保溫”技術要求的塊、板制品。產(chǎn)品本身的性能向多功能化方向發(fā)展?，F(xiàn)在很多隔熱保溫材料應用領域，不但要求材料具有隔熱、保溫作用，還要求材料應具有一定的強度、防火等等其它特殊性能。如船舶用的硅酸鈣隔倉板，要求是輕質(zhì)、高強、防火，材料擔負起多種功

47、能；車輛上用纖維質(zhì)保溫材料，其防火性能也非常重要。建筑“外保溫”技術用的外保溫塊、板，我國暫未能得到令人滿意解決，主要就是在輕質(zhì)隔熱與強度、價格上不能得到很好的“統(tǒng)一”。納米技術等高新技術的發(fā)展，有可能對隔熱保溫材料產(chǎn)品的生產(chǎn)應用帶來“革命性”的變化。納米等高技術在共它產(chǎn)品領域的應用，已為絕熱保溫材料展現(xiàn)了無限的想象空間，技術上的突破已為時不遠。如在纖維質(zhì)隔熱材料的成絲過程中，加入具有遠紅外性能的陶瓷納米材料，其制品的隔熱保溫性能會有所提高。影響絕熱材料導熱系數(shù)的主要因素1、溫度溫度對各類絕熱材料導熱系數(shù)均有直接影響，溫度提高，材料導熱系數(shù)上升。2、含濕率所有的保溫材料都具有多孔結構，容易吸濕

48、。當含濕率大于5%10%，材料吸濕后濕分占據(jù)了原被空氣充滿的部分氣孔空間，引起其有效導熱系數(shù)明顯升高。3、容重容重是材料氣孔率的直接反映，由于氣相的導熱系數(shù)通常均小于固相導熱系數(shù)，所以保溫材料都具有很大的氣孔率即很小的容重。一般情況下，增大氣孔率或減少容重都將導致導熱系數(shù)的下降。4、松散材料的粒度常溫時，松散材料的導熱系數(shù)隨著材料粒度減小而降低，粒度大時，顆粒之間的空隙尺寸增大，其間空氣的導熱系數(shù)必然增大。粒度小者，導熱系數(shù)的溫度系數(shù)小。5、熱流方向導熱系數(shù)與熱流方向的關系，僅僅存在于各向異性的材料中，即在各個方向上構造不同的材料中。傳熱方向和纖維方向垂直時的絕熱性能比傳熱方向和纖維方向平行時

49、要好一些；同樣，具有大量封閉氣孔的材料的絕熱性能也比具大量有開口氣孔的要好一些。氣孔質(zhì)材料又進一步分成固體物質(zhì)中有氣泡和固體粒子相互輕微接觸兩種。纖維質(zhì)材料從排列狀態(tài)看，分為方向與熱流向垂直和纖維方向與熱流向平行兩種情況。一般情況下纖維保溫材料的纖維排列是后者或接近后者，同樣密度條件下，其導熱系數(shù)要比其它形態(tài)的多孔質(zhì)保溫材料的導熱系數(shù)小得多。6、填充氣體的影響絕熱材料中，大部分熱量是從孔隙中的氣體傳導的。因此，絕熱材料的熱導率在很大程度上決定于填充氣體的種類。低溫工程中如果填充氦氣或氫氣，可作為一級近似，認為絕熱材料的熱導率與這些氣體的熱導率相當，因為氦氣和氫氣的熱導率都比較大。7、比熱容絕熱

50、材料的比熱容對于計算絕熱結構在冷卻與加熱時所需要冷量（或熱量）有關。在低溫下，所有固體的比熱容變化都很大。在常溫常壓下，空氣的質(zhì)量不超過絕熱材料的5%，但隨著溫度的下降，氣體所占的比重越來越大。因此，在計算常壓下工作的絕熱材料時，應當考慮這一因素。8、線膨脹系數(shù)計算絕熱結構在降溫（或升溫）過程中的牢固性及穩(wěn)定性時，需要知道絕熱材料的線膨脹系數(shù)。如果絕熱材料的線膨脹系數(shù)越小，則絕熱結構在使用過程中受熱脹冷縮影響而損壞的可能性就越小。大多數(shù)絕熱材料的線膨脹系數(shù)值隨溫度下降而顯著下降。保溫材料比較最近，有關專家重新定義了綠色材料-在原料采取、產(chǎn)品制造、使用或者再循環(huán)及廢料處理等環(huán)節(jié)中對地球環(huán)境負荷為

51、最小和有利于人類健康材料，亦稱之為環(huán)境協(xié)調(diào)材料。在建筑和工業(yè)中采用良好的保溫技術與材料，往往能起到事半功倍的效果。統(tǒng)計表明，建筑中每使用一噸礦物棉絕熱制品，一年可節(jié)約一噸石油。北京安苑北里節(jié)能小區(qū)采用情況表明，單位面積節(jié)煤率每年為公斤標煤平方米。工業(yè)設備與管道的保溫，采用良好的絕熱措施與材料，可顯著降低生產(chǎn)能耗和成本，改善環(huán)境，同時有較好的經(jīng)濟效益。如：工業(yè)設備和管道工程中，良好的保溫條件，可使熱量損失降低95左右，通常用于保溫材料的投資一年左右可以通過節(jié)約的能量收回。1980年以前，我國保溫材料的發(fā)展十分緩慢，為數(shù)不多的保溫材料廠只能生產(chǎn)少量的膨脹珍珠巖、膨脹蛭石、礦渣棉、超細玻璃棉、微孔硅

52、酸鈣等產(chǎn)品，礦棉廠很少，生產(chǎn)能力不足萬噸，散棉、硅酸鈣絕熱材料也只有3家，年產(chǎn)8000立方米。產(chǎn)品數(shù)量、質(zhì)量都滿足不了要求。主要節(jié)能保溫材料的情況對比如下：礦物棉及制品礦物棉是一種優(yōu)質(zhì)的保溫材料，已有100余年生產(chǎn)和應用的歷史。1840年英國首先發(fā)現(xiàn)融化的礦渣噴吹后形成纖維，并生產(chǎn)出礦渣棉；1880年德國和英國開始生產(chǎn)礦渣棉，以后其它國家才相繼使用和生產(chǎn)，本世紀30年代開始大規(guī)模生產(chǎn)和應用；1960年至1980年，世界各國礦物棉發(fā)展最為迅猛；1980年以后至今，國際上礦物棉制品的產(chǎn)量處于比較平穩(wěn)的階段，主要原因是其它保溫材料如玻璃棉、泡沫塑料發(fā)展加快，加之發(fā)達國家發(fā)展速度放慢，近年來世界礦物棉

53、制品年產(chǎn)量約800萬噸左右，礦物棉在建筑中應用最為廣泛，例如英國占85、德國占70、日本占92、美國占90以上。我國80年代初北京引進瑞典16300噸生產(chǎn)線，我國絕熱材料向規(guī)?；?、性能更加優(yōu)異、品種規(guī)格更為齊全的方向前進了一大步。隨后，哈爾濱、太原、呼和浩特、齊齊哈爾、烏魯木齊、東莞、銀川、西寧、上海、北京相繼從瑞典、日本、澳大利亞、意大利、英國、波蘭引進，中國又在南京建造一條生產(chǎn)線。生產(chǎn)能力3000噸年就有80家，生產(chǎn)企業(yè)有180家左右，設計能力55萬噸。巖棉生產(chǎn)技術：小廠生產(chǎn)的巖棉均勻程度差；引進的設備布棉速度與厚度自動調(diào)節(jié)，出棉多，主動輪轉速快，有一個比例關系，因此，大廠的巖棉容重均勻、

54、渣球含量少。玻璃棉及制品繼巖棉之后，出現(xiàn)的一種容重輕、絕熱性能好的隔熱保溫材料。日本90年產(chǎn)量萬噸，美國1985年產(chǎn)量萬噸，法國1984年產(chǎn)量萬噸。80年代前我國僅有幾家超細玻璃棉小廠，品種單一，質(zhì)量低劣，80代中期，上海、北京引進日東紡技術和設備，采用離心噴吹法生產(chǎn)，產(chǎn)品有：板、氈、殼、裝飾天花板等。特點：重量輕，一般1096kg/m3,20kg/m3以下為氈，2448kg/m3為中硬板，4896kg/m3為硬板，其中48kg/m3可做天花板，軟化點為500C左右，保溫300C，美國用量較大，k=。硅酸鈣絕熱制品國內(nèi)70年代研制成功，具有抗壓強度高，導熱系數(shù)小，施工方便，可反復使用的特點，在

55、電力系統(tǒng)應用較為廣泛。1994年底，全國有近50家生產(chǎn)企業(yè)，總設計生產(chǎn)能力近30萬平方米，目前能維持正常生產(chǎn)的僅30余家，年產(chǎn)量約15萬平方米，它的應用受到礦物棉的沖擊，加之價格較高，宣傳不力，近年來銷售不佳，使生產(chǎn)受到制約。應用：耐高溫，價格相對來說較低，最大缺陷在于受熱膨脹后自身易開裂，焊縫錯動；留有空間，熱空氣冒出來，冷空氣進去，雖然外護表面溫度不高，但熱損較大。硅酸鋁纖維硅酸鋁纖維也叫耐火纖維，主要用作窯爐保溫材料，1971年我國研制成功，目前生產(chǎn)企業(yè)200家左右，總生產(chǎn)能力超過4萬噸年，年產(chǎn)量近2萬噸。品種較多，國內(nèi)主要有普通硅酸鋁纖維、高純硅酸鋁纖維、高鋁纖維和含鋁纖維及少量制品，

56、均為中、低檔產(chǎn)品；多晶莫來石纖維、多晶氧化鋁纖維和多晶氧化鋯纖維等高檔產(chǎn)品。國內(nèi)大部分普遍為小作坊式生產(chǎn)，之后相繼從美國引進四條生產(chǎn)線，工藝技術先進，速溶速甩成纖、干法針刺氈，質(zhì)量穩(wěn)定，可耐溫8001250C。特點：酸度導數(shù)以上，耐高溫，一般化工管道1000C多，必須用這種材料。溶溫在2000C左右。泡沫塑料是以合成樹脂為基礎制成的，內(nèi)部具有無數(shù)小孔的塑料制品，它具有導熱系數(shù)低，加工成型等優(yōu)點，在建筑上剛開始使用。主要用于包裝行業(yè)（如冰箱）、地下直埋管道保溫、冷庫保冷。主要產(chǎn)品為聚苯乙烯泡沫塑料和聚氨酯泡沫塑料，但建筑領域應用存在問題。近年來用于鋼絲網(wǎng)夾芯板材，彩色鋼板復合夾心板材，雖然有一定

57、限制，但發(fā)展較快，隨著建筑防火對材料要求越來越嚴格，對該材料應用提出了新課題。有機高分子絕熱材料概述有機高分子絕熱材料是以各種樹脂為基料，異氣為填料，加入助劑，經(jīng)加熱發(fā)泡而成的一種輕質(zhì)、吸聲、防震、隔熱材料。可分為高發(fā)泡與低發(fā)泡，硬質(zhì)、半硬質(zhì)與軟質(zhì)；開孔與閉孔等幾種。近40多年來，有機高分子絕熱材料在發(fā)達國家發(fā)展很快，產(chǎn)量和品種都在迅速增加，聚苯乙烯、聚烯烴、聚氯乙烯、聚氨酯等絕熱材料都已大規(guī)模的工業(yè)化生產(chǎn)。ABS、酚醛塑料、脲醛塑料、環(huán)氧樹脂、聚碳酸酯等絕熱材料也已逐步由實驗室進入工業(yè)化生產(chǎn)。我國有機高分子絕熱材料品種主要是聚氨酯絕熱材料和聚苯乙烯絕熱材料。聚苯乙烯絕熱材料年產(chǎn)量5萬噸左右，

58、主要用于冷庫保溫和車箱保溫，用于建筑業(yè)剛剛起步，局限在試點小區(qū)和老房改造工程，主要品種是鋼絲網(wǎng)架夾芯復合內(nèi)外墻板、金屬夾芯板等。聚氨酯絕熱材料年產(chǎn)量近10萬噸，其中硬質(zhì)聚氨酯材料3萬噸，主要用于冰箱、油田管道和工業(yè)設備保溫。不少有機保溫材料與無機保溫材料復合，已成功地用于石油、電力、冶金、化肥、農(nóng)藥、造船、造紙等行業(yè)，最多的用于熱力管道和設備保溫。用于建筑絕熱工程的聚苯乙烯夾芯復合板已在大面積生產(chǎn)和推廣應用。聚苯乙烯絕熱材料性能由可發(fā)性聚苯乙烯樹脂（EPS）加工制造的聚苯乙烯絕熱材料具有優(yōu)良的耐沖擊緩沖性質(zhì)，力學強度和韌性、絕熱性能較好，抗酸堿解力較強，而且體輕、防水防細菌生長、外觀清潔易著色

59、、易切割、易成型。表1聚苯乙烯絕熱材料耐化學腐蝕性能耐無機化學介質(zhì)性能耐有機化學介質(zhì)性能介質(zhì)名稱介質(zhì)濃度（%）耐腐蝕性能介質(zhì)名稱耐腐蝕性能室溫60C鹽水任意耐乙酸乙酯不耐-鹽酸36耐乙醚不耐-硫酸48耐丙酮不耐-硫酸95表面部分發(fā)黃四氯化碳不耐硝酸68耐松節(jié)油不耐-磷酸90耐苯不耐-氨水濃耐甲耐耐氫氧化鈉40耐乙醇耐不耐氫氧化鉀50耐礦物油耐不耐醋酸耐不耐表2聚苯乙烯絕熱材料板材物理性能項目指標PTZX密度kg/m3,W3035吸水性（kg/m2）W壓縮強度(壓縮10%)MPa，三密度V20kg/m3-密度2035kg/m3彎曲強度MPa，三密度V20kg/m3密度2035kg/m3尺寸穩(wěn)定性

60、(70C)%土土導熱系數(shù)W/(mK)自熄性-2s內(nèi)熄滅標準指標要求GB/T10801-1989隔熱用聚苯乙烯泡沫塑料規(guī)定的物理性能指標有：表觀密度、壓縮強度、導熱系數(shù)、78C,48h后尺寸變化率、水蒸氣透濕系數(shù)、吸水率、溶結性、氧指數(shù)八項。應用聚苯乙烯泡沫板材質(zhì)輕，具有優(yōu)良的絕熱性質(zhì)，力學強度和韌性較好，抗化學腐蝕，防水，易分割，易成型是較理想的隔熱、保溫、防震材料。聚苯乙烯泡沫塑料熱導率為(mK)左右，將其加工成各種板材或夾芯板是極好的建筑材料。2.3.1聚苯乙烯泡沫塑料夾芯板活動房屋的結構材料，野外作業(yè)裝卸方便，輕便，房屋的隔熱保溫性能好。房屋內(nèi)的隔墻板。新式結構的房屋，經(jīng)常調(diào)整隔間，用聚