Свойства и виды теплоизоляционных материалов

Свойства теплоизоляционных материалов. Средняя плотность. Средняя плотность теплоизоляционных материалов составляет 15…600 кг/м³. Известна формула В.П. Некрасова, связывающая коэффициент теплопроводности λ со средней плотностью.

(30)

Прочность. Прочность теплоизоляционных материалов при сжатии относительно невелика. Предел прочности при сжатии составляет всего 0, 2…2, 5 МПа. Основной прочностной характеристикой волокнистых теплоизоляционных материалов является предел прочности при изгибе. У неорганических теплоизоляционных материалов он составляет 0, 15…0, 5 МПа, у древесно-волокнистых плит (ДВП) – 0, 4…2 МПа.

Прочность теплоизоляционных материалов должна быть такой, чтобы обеспечивалась его сохранность при перевозке, складировании, монтаже и эксплуатации.

Водопоглощение. Повышенное водопоглощение не только ухудшает теплоизоляционные свойства пористого материала, но значительно понижает его прочность и долговечность. Для снижения водопоглощения в состав теплоизоляционных материалов вводят гидрофобизирующие добавки или пропитывают их поверхность водоотталкивающими пропитками.

Неорганические теплоизоляционные материалы:

Минеральная вата. Ее получают из стекловидных минеральных волокон диаметром 5…15 мкм и длиной до 30 см, получаемых расплавом мергелей, доломитов и других горных пород, а также шлаков. Из минеральной ваты производят следующие теплоизоляционные изделия:

· твердые плиты на синтетическом связующем плотностью 180…200 кг/м³;

· жесткие плиты, скорлупы, сегменты, цилиндры на битумных или минеральных вяжущих плотностью 100…400 кг/м³;

· полужесткие и мягкие плиты на синтетических, битумных или крахмальных связующих плотностью 35…250 кг/м³;

· прошитые маты в рулонах из стекловолокна или штапельного волокна на синтетических связующих плотностью 15…20 кг/м³.

Стекловолокно. Оно представляет собой стеклянные волокна диаметром 3…70 мкм. На основе стекловолокна изготавливают стеклоткани, холсты, жгуты, ленты и др.

Ячеистое стекло (пеностекло). Его получают из стекла или стеклянного боя, в который вводят пенообразующие добавки. Ячеистое стекло применяется для изоляции тепловых сетей, стен, перекрытий, кровель и др.

Асбестовые материалы. К ним относятся:

· совелит, получаемый из смеси доломита и асбеста, который применяют для изоляции промышленного оборудования в виде порошков, плит, скорлуп, сегментов;

· асбестовая бумага из асбеста и козеина, применяется для изоляции до 450 °С;

· асбестовый картон, более плотный, чем бумага, применяется для изоляции до 500 °С;

· асбестовый войлок, представляющий собой несколько слоев асбестовой бумаги;

· вулканит, получаемый из асбеста, извести, трепела или диатомита. Применяется для изоляции теплового оборудования.

Вспученный перлит. Получают из перлита при удалении химически связанной воды. Применяют для теплоизоляционных засыпок.

Вспученный вермикулит. Получают обжигом вермикулита, при котором объем увеличивается в 20 раз. Применяют для теплоизоляционных засыпок до температур 1200 °С.

Органические теплоизоляционные материалы:

Пакля. Представляет собой спутанное волокно из отходов при обработке льна. Применяется при законопачивании бревенчатых стен, оконных и дверных проемов.

Камышит. Изготавливается в виде плит с последующей прошивкой стальной проволокой. Недостатком камышита является плохая биостойкость (гниет, повреждается грызунами).

Фибролит. Он представляет собой композиционный материал, состоящий из древесных стружек и древесных волокон, связанных магнезиальным вяжущим. Его используют в виде плит для устройства и утепления перегородок, перекрытий, теплоизоляции и др.

Арболит. Представляет собой разновидность легкого бетона из смеси вяжущего, органического заполнителя (отходы древесины, сечка камыша, подсолнечная лузга и др.), химических добавок и воды. Применяется изготовления и теплоизоляции стен, перегородок и перекрытий.

Ячеистые пластмассы. Они имеют до 90…98% пор от объема материала, обладают водо- и биостойкостью. Подразделяются на пенопласты, имеющие закрытые поры в виде ячеек, и поропласты, имеющие сообщающиеся поры. Применяют для утепления стен и покрытий, теплового оборудования и др.

Сотопласты. Их получают склеиванием гофрированных листов бумаги, стеклоткани или хлопчатобумажной ткани, пропитанных полимерами. Применяются как утеплитель в трехслойных панелях.