玻化微珠保温板保温性能差、干密度大、强度低等缺点,从原材料的选用、配比优化等方面出发,建立保温板的性能检测方法,采用正交试验对保温板配比进行研究,通过极差、方差等分析方法,得到初步配比,再采用配比优化试验并考虑保温板综合性能,得到试验优配比,终研制出性能更优的玻化微珠保温板。主要研究内容如下:1.通过比较分析现有玻化微珠保温板组成材料的优缺点,选定试验原材料;同时对比分析现行相关试验标准,确定玻化微珠保温板各项性能测试标准。以普通玻化微珠保温砂浆基本配比为基础,考虑干密度、抗压强度、稠度三项指标,根据试验确定本文较适宜的玻化微珠堆积密度和试验用水量。2.通过分析现有玻化微珠相关规范,制定本文试验配比考核指标。采用四因素三水平正交试验,以保温板干密度、导热系数、抗压强度为评价指标,通过极差、方差等分析方法研究玻化微珠掺量、水泥掺量、纤维水镁石绒掺量以及复合外加剂种类四种因素对三项指标的影响,得出影响保温板性能指标的主次因素及显著性并初步确定玻化微珠保温板试验配比。在此基础上对试验配比进一步优化,并考虑保温板抗折强度、线性收缩率、抗冻性等各项性能,在满足试验配比考核指标和优.

市场常用EPS,XPS,聚氨酯硬泡等有机保温材料,存在着巨大安全隐患,研发轻质高强、防火防水的保温材料尤为重要.故以玻化微珠、二氧化硅气凝胶颗粒、硅藻土等为轻集料,加入无机胶液,拌匀后装入模具,热压制成板.实验表明,设计表观密度为200kg/m3,而实际表观密度216kg/m3~229kg/m3,分析少量水分被封入玻化微珠内部;导热系数在0.061W/(m·k)~0.090W/(m·k)之间,大空隙及水分导致其偏高;抗压强度在0.27MPa~0.49MPa;吸水率约为12%,板材的大量空隙及玻化微珠封闭不好导致吸水率偏高.

无机保温材料是当前保温材料领域研究的热点。黑曜岩是一种酸性火山玻璃岩,其二氧化硅含量在70%左右,含水量较少(<2%)。黑曜岩具有容重小、耐火度高、化学稳定性强、导热系数低、吸湿性小等优点,广泛用于保温、隔音材料。本研究以黑曜岩粉末为主要原料,水玻璃和双氧水分别作为碱激发剂和发泡剂。通过将黑曜岩粉末、水玻璃、表面活性剂(十六烷基三甲基溴化铵CTAB)等混合均匀后加入适量双氧水静置发泡,在发泡 以导热系数极低的物质气凝胶为研究对象,使其与膨胀珍珠岩复合,制成气凝胶膨胀珍珠岩。对比级配与非级配气凝胶膨胀珍珠岩胶凝材料的传热性能,建立数值模型模拟气凝胶膨胀珍珠岩的粒径级配在传热中的作用,推导出气凝胶膨胀珍珠岩胶凝材料的传热规律。根据气凝胶膨胀珍珠岩的特性研制建筑保温材料,测试这种新型保温材料的导热系数和力学性能。计算太原地区气象参数下气凝胶膨胀珍珠岩保温材料围护建筑的年制热制冷能耗值为57.45 kWh/m2,与普通围护建筑109.90kWh/m2相比,实现能耗的大幅降低。本文研究的具体内容如下:(1)使用不同硅源、酸碱催化剂和改性置换剂研制低导热气凝胶。对制得二氧化硅气凝胶进行表征,比较测试结果,研究硅源种类、酸碱催化剂、凝胶时间、硅源试剂与去离子水的体积比、改性置换液的组成和比例对气凝胶性能的影响。

水泥基无机轻集料保温板的成型方法和工艺因素是其产业化的关键问题。通过不同成型方式对比和成型过程关键影响因素的研究结果表明:压制法成型比浇注法成型更适合制备水泥基无机保温板,压制法时采用对向施加压力比单向施加压力能取得更好的成型效果;要选用合适强度的膨胀珍珠岩骨料,压缩比为2.2,水料比在1.0~1.1区间内;以无机保温板为核心的保温结构一体化板,也可以通过压制法,采用多次布料,一次成型的方法。 无机轻集料保温板作为一种新型的无机墙体保温材料,除了性能需满足用户要求外,还需要关注其在地域气候环境下使用时的强度稳定性。通过在实验室模拟长期湿热环境,对水泥和水玻璃2种胶结材料体系的无机保温板素板的力学强度稳定性进行了比较,并与室外长期放置的试样进行对比验证。结果表明:实验室100℃水煮2 h模拟试验能够反映无机保温板的长期耐湿热性能;水泥基无机轻集料保温板在湿热条件下的强度保留率要高于水玻璃基保温板;在无机保温板中添加有机改性剂能提高板材的耐湿热性能。