关于无机保温材料的研究及应用_开题报告

（一）我国无机保温材料国内研究现状

目前，我国建筑保温材料主要分为无机保温材料和有机保温材料。一般常用的有机保温材料容重小、导热系数低，这是有机保温材料的一大优势。虽然目前常用的无机保温材料在容重和导热系数等性能上不及有机保温材料，但是无机保温材料最大优势是耐高温，因此国内保温材料市场对于发展无机保温材料的需求提高到了一个新的高度。综合近期我国有关的研究文献来看，主要存在以下观点：

佟海侠和他的研究小组在《无机保温材料在建筑节能中的应用前景》中以辽宁省为例，论述了从上个世纪的六十年代到九十年代的30年中，辽宁的无机保温材料的生产企业、生产能力、总产量，虽然在不断增多，甚至是翻番增产，但绝大多数都属于重复建厂，在生产上没有及时淘汰落后的生产设备和生产工艺，在产品上没有多少创新和优化升级，未形成规模化和集约化生产，生产能耗高，能源浪费严重，工作环境差，市场环境差，企业效益差，市场的主导权慢慢转向有机保温材料，这些都影射出我国无机保温材料艰难崎岖的发展之路。然而面对目前有机保温材料防火问题、环保问题和使用寿命问题的不断显现，他们认为发展无机保温材料是一种必然趋势。目前随着科研力量的投入、市场环境的改善以及对环保需求的不断提升，市场开始有人在研制无机保温材料的新产品，努力降低其导热系数，同时结合无机保温材料的耐高温和耐久性，去开发无机保温材料新产品，设计保温工程新构造，改进其生产工艺和保温工程的施工工艺。有效的利用好复合材料新技术、开发复合结构的新产品、创造保温工程施工新工艺。充分发挥无机保温材料的长处，与其它保温材料复合应用以克服其短处，应用综合保温节能技术和保温节能构造，为新时期的建筑节能做出新贡献。

旷峰华和他的研究小组在《无机保温材料的现状及发展趋势》中认为目前我国保温材料市场上常用的几种无机保温材料存在不同程度的使用瑕疵。以泡沫混凝土、岩制棉品等一般无机保温材料为例，从防火性、吸水性、容重、强度及热导率等性能分析：①无机保温材料的防火性能均优于市面上现有的有机保温材料。②容重、强度（包括抗压强度和抗折强度）和热导率是无机保温材料三个重要特性，理想的情况是容重越小越好、强度越高越好、热导率越低越好，但是强度的提高一般是采用增加容重的方式，而容重的增加又会导致材料的密度加大，密度的增大会使得材料的导热率变大。③无机保温材料的吸水性是考核无机材料性能优劣的一个重要指标。由于水的导热系数是保温材料空隙内空气导热系数的20倍左右，吸水后会导致保温材料的导热率大大提高，从而极大地降低材料的保温效果，因此，对于部分吸水率大的无机保温材料要慎重选用。因此他们对于无机保温材料的发展提出了自己的建议和看法：①我国应加大无机保温材料的科研投入，提高企业生产技术，改善无机保温材料产品性能。②生产的无机保温材料必须是环保和安全的，发展必须走可持续发展道路。③我国必须出台相应政策，扶持相关企业搞好无机保温材料的研发工作。目前我国无机保温材料面对一个前所未有的机遇和挑战，发展无机保温材料的之路任重而道远。

（二）国外无机保温材料国内研究现状

查珑珑和他的研究小组在《浅谈无机保温材料现在及发展方向》认为①国外保温材料市场注重的是现有保温材料产品性能的提高、生产技术的改进和生产成本的降低。针对各种保温材料生产和使用中的问题加以改进和提高，如聚氨酯泡沫塑料向无氟里昂及提高阻燃性方向发展；硅酸钙保温材料向超轻质全憎水方向发展；纤维素绝热制品向解决阻燃剂硼酸盐的渗透问题强度方向发展，以及提高各种保温材料使用寿命，从而节约原材料及生产的能源。②国外早已经开始研制多功能复合保温材料，提高产品的保温效率和扩大产品的应用面。目前使用的保温材料在应用上都存在着不同程度的缺陷：硅酸钙的含湿气状态下，易存在腐蚀性的氧化钙，并由于长时间内保有水分，不易在低温环境下使用；玻璃纤维易吸收水分，不适于低温环境，也不适于540℃以上的温度环境；矿物棉同样存在吸水性，不宜用于低温环境，只能用于不存在水分的高温环境下；聚氨酯泡沫与聚苯乙烯泡沫不宜用于高温下，而且易燃、收缩、产生毒气；泡沫玻璃由于对热冲击敏感，不宜用于温度急剧变化的状态下，所以为了克服保温隔热材料的不足，各国纷纷研制轻质多功能复合保温材料。③国外强调保温材料工业的环保性，发展“绿色”保温材料制品。国外非常重视保温材料工业的环保问题，从原材料准备（开采或运输）、产品生产及使用，以及日后的处理问题，都要求最大限度地节约资源和减少对环境的危害。由此可见国外无机保温材料不再是单一发展，而是谋求性能的优化互补，发展新型复合型保温材料。

（三）无机保温材料的研究方向及新型复合无机保温材料的案例

（1）通过查阅《建筑节能保温材料的发展及前景》和《无机保温材料在建筑外墙保温中的应用》相关文献，我们可以看到有机保温材料存在很多保温方面的优势，这是无机材料所无法达到的，但是，有机保温材料的致命缺点也是无法自身克服的，而无机保温材料除了保温性能略显不足外，其他性能比如防火、耐久性等是有机保温材料又无法达到的，因此，以无机材料为基材，科学合理的选择有机材料或者其他材料进行复合是无机保温材料在建筑节能中应用的必经之路。在过去的十几年里，保温材料的研究主要是对现有保温材料进行完善，今后研究的方向应主要表现在以下几点：①研究开发性能好、成本低的高、中、低档配套的保温材料。在消化吸收国内外先进技术的基础上，结合我国的资源条件和工程需要，开发用于大跨度工业建筑和公共建筑的、以无机保温材料为主体的、有机和无机复合的高档复合保温材料，开发用于量大面广的单层和多层工业与民用建筑的、性能好、成本低的中低档保温材料。②无机保温材料研究重点应放在减少生产过程中能源的消耗、限制灰尘和纤维的排放、减少粘结剂的用量，提高材料的憎水性。③有机保温材料（例如聚苯乙烯泡沫保温材料、聚氨酯泡沫等）研究重点应放在找出更合适的发泡剂，改进材料的阻燃性能和降低材料的生产成本。发展新型的保温材料（例如：有机与无机复合保温材料）也是一个研究的主要方向。

（2）新型复合无机保温材料的案例

以无机材料为基材，适当复合纤维及有机保温材料，采用现场发泡喷涂工艺，获得一种新型复合保温材料及施工工艺，该复合材料具有明显优良的保温、防火、较好力学性能、耐久性的综合性能，并且可以实现大工业的现场施工工艺，具有明显的发展前景。例如防火无机纤维喷涂材料（K-18），防火无机纤维喷涂是天然再循环纤维经过特殊的化学处理而成，不含石棉、玻璃纤维和其它人造矿物纤维。经过特殊的化学处理后，具有防火、防霉及防虫的特性。是真正的绿色环保型产品。防火吸音纤维喷涂是由专业的施工人员采用专用喷涂设备进行施工，既可以与专用黏结剂结合起来，喷覆到任何建筑物的基层上，起到绝热吸音的功效，又可以单独灌注到墙体空腔里，形成严密的隔热隔音系统。防火隔音纤维喷涂特别适用于电视及音乐演播室、影剧院、体育馆、会议中心、购物中心、室内游泳馆、多功能厅、机械车间、地铁及其它各种公众集会场合，起到降低噪音，改善环境，增进环境音质的作用。因为这个优良的特性，无机纤维喷涂在国外已经得到了广泛的应用。例如芝加哥的西尔斯大厦、布鲁塞尔的欧盟办公大厦、欧洲议会大厦、摩根银行大厦、法国巴黎DESIMPOTS饭店、世界阿拉伯学院大楼、法国财政部大楼等。由此可见我们发展新型复合型无机保温材料是一条可行的道路。

图1地铁站防火吸音纤维喷涂应用事例解析图

二、^范文提纲

第1章国内外无机保温材料的发展现状

1.1我国无机保温材料国内研究现状

1.2国外无机保温材料国内研究现状

第2章选题依据和研究内容

2.1选题依据

2.2课题的研究目的与内容

2.2.1常见无机保温材料分析

2.2.2无机保温材料性能分析

2.2.3发展方向-新型复合无机保温材料

第3章新型复合无机保温材料的研究内容

3.1岩棉复合保温材料

3.1.1岩棉复合材料及施工技术研究现状

3.2喷涂型无机泡沫保温砂浆

3.2.1喷涂型无机泡沫保温砂浆及施工技术研究现状

3.3无机纤维喷涂保温材料

3.3.1无机纤维喷涂及施工技术研究现状

第4章关于无机保温材料体系行业的几点建议

第5章结语

参考文献

著作：

[1]张巨松.新型保温砂浆性能的实验［J].沈阳建筑大学学报（自然科学版），2010，5

[2]查珑珑.浅谈无机保温材料现在及发展方向.Research&Application of Building Materials，2012，06

[3]俞锡贤.浅谈无机隔热保温砂浆及其发展趋势.全国第十次防水材料技术交流大会^范文集，2008

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[6]李晓明“天炻”发泡功能陶瓷性能与应用.建材与设计，2012（7）：18～20

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[11]董晓楠.水泥基有机—无机复合外墙保温材料的研究[D].济南大学，2014

[12]佟海侠，朱盈豹，张轶楠。无机保温材料在建筑节能中的应用前景.辽宁建材，2009，2

[13]旷峰华，张洪波，李自金，任瑞康，同继锋，李晓明.无机保温材料的现状及发展趋势.中国陶瓷工业，2012，12

[14]沈纹，王宗存，卢国建.国外无机保温材料国内研究现状.建筑防火设计，2012，07