纳米二氧化硅复合绝热材料研究现状及发展趋势

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第45卷第11期 
无机盐工业 
2013年11月 
IN0RGANIC CHEMICALS INDUSTRY 
5 
纳米二氧化硅复合绝热材料研究现状及发展趋势 
张成贺 ,李呈顺2刘 超 ,王翠玲 ,袁玉珍 
(1.山东理工大学,山东淄博255049;2.山东鲁阳股份有限公司) 
摘 要:阐述了纳米二氧化硅复合绝热材料的绝热机理及绝热性能.分别总结了溶胶一凝胶法和气相法制备纳 米二氧化硅复合绝热材料的研究现状.并就两种方法制备纳米二氧化硅复合绝热材料的过程中存在的问题作了分 析。详细介绍了一些功能性添加材料,包括红外遮光剂、增强材料和高温收缩抑制剂,这些材料对纳米二氧化硅复合 绝热材料的性能具有重要的影响 最后展望了纳米二氧化硅复合绝热材料的发展趋势 
关键词:纳米二氧化硅;复合绝热材料;功能性添加材料 
中图分类号:TQ127.2 文献标识码:A 文章编号:1006—4990(2013)11-0005—05 
Research status and development trend of nano—sized SiO2 composie nsulaton material 
Zhang Chenghe ,Li Chengshun ,Liu Chao2,Wang Cuing2,Yuan Yuzhen 
(1.ShandongUniversiyofTechnology,Zibo 255049,China;2.ShandongLuyangCo.Ltd. 
Abstract:The mechanism and perormance of the thermal insulation of nano—sized SiO2 composite insulation materials were descrbed.The research status on the nano—sized SiO2 composite insulation materals made by the sol—gel process and vapor phase method was summarzed.Some problems that existed during the preparation process of the nano—sized SiO2 composite insulation materals wih the two methods were analyzed respectively.Some functional additives including the infrared opaci— ers,reinforced materals,and high temperature contraction inhibitors were introduced in detailThese materals have a sig— nificant infuence on the properties of the nano—sized SiO2 composite insulation materals.The development trend of nano— sized SiO2 composite insulation materals was prospected at last. 
Key words:nano.sized SiO2;composite insulation materals;functional additives 
工业耗能是中国三大高耗能行业之首.在石化、 料的热传导(Q );4)红外辐射传热(Q )。总传热量 冶金、电力等工业炉和高温设备上采用绝热耐火材 
Q=Q Q +Q +Q ,相应总的表观导热率A=A +A +A + 料.是实现节能降耗的重要途径。传统绝热耐火材料 A 。绝热材料的热传导主要由材料中的固体部分来 有轻质砖、轻质浇注料、耐火纤维等,由于其导热系 
完成,热对流主要由材料内部微孑L中的空气来完成. 数相对较高.在给定厚度下无法满足工业设备外壁 
热辐射不需要任何介质。因此,纳米SiO,复合绝热 
温度低于70℃的节能要求。需要采用低导热率的绝 材料的绝热机理主要体现在3个方面: 
热材料。20世纪90年代初,A.J.Hunt等率先提出了 1)固体热传导的控制。首先,采用自身导热率低 超级绝热材料的概念.即在预定使用条件下.其导热 的固体材料.纳米SiO 颗粒的导热系数较低。约为 系数低于静止空气导热系数的绝热材料 纳米二氧 0.013 W/(m.K) ;其次,固体颗粒与孔隙空间的比 化硅复合绝热材料,是以纳米SiO 、遮光剂、增强纤 率很低.纳米SiO,复合绝热材料一般具有约90%的 维等为原料.采用先进的合成工艺制造出的超级绝 
孔隙空间_],可有效降低材料的固体热传导;最后。 热材料 该材料具有轻质、孔隙率高、热导率低等优 
选用纳米级的SiO,颗粒来提高固体热传导的路径 点,可广泛用于化工、冶金、建筑、和航天等领域_1l 
长度。纳米级SiO 颗粒的化学键相互结合成很长的  纳米SiO,复合绝热材料的绝热机理及绝 
颗粒链.这些颗粒链形成螺旋状传导路径以达到绝 
热性能 
热目的E .如图1所示 
2)热对流的控制 热对流主要由材料中的气体 材料的传热主要由4个部分构成2l:1)气体分 来完成 气体的热量传递主要是通过分子之间的相 子的热传导(Q );2)气体的对流传热(Q。);3)固体材 
互碰撞来进行 空气中主要成分氮气和氧气的平均 

本文来源:https://www.2haoxitong.net/k/doc/7b436b13c850ad02df80413e.html

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