市場(chǎng)常用EPS,XPS,聚氨酯硬泡等有機(jī)保溫材料,存在著巨大安全隱患,研發(fā)輕質(zhì)高強(qiáng)、防火防水的保溫材料尤為重要.故以?；⒅?、二氧化硅氣凝膠顆粒、硅藻土等為輕集料,加入無(wú)機(jī)膠液,拌勻后裝入模具,熱壓制成板.實(shí)驗(yàn)表明,設(shè)計(jì)表觀密度為200kg/m3,而實(shí)際表觀密度216kg/m3~229kg/m3,分析少量水分被封入?；⒅閮?nèi)部;導(dǎo)熱系數(shù)在0.061W/(m·k)~0.090W/(m·k)之間,大空隙及水分導(dǎo)致其偏高;抗壓強(qiáng)度在0.27MPa~0.49MPa;吸水率約為12%,板材的大量空隙及玻化微珠封閉不好導(dǎo)致吸水率偏高.

近年來建筑火災(zāi)的頻繁發(fā)生,與建筑墻體保溫層的有機(jī)材料不無(wú)關(guān)系。因此,高效無(wú)機(jī)保溫隔熱材料迎來了前所未有的發(fā)展機(jī)遇。通過對(duì)材質(zhì)、技術(shù)及資源狀況等方面的綜合分析,本論文開展了以膨脹珍珠巖為絕熱材料保溫隔熱板材的研發(fā)及其產(chǎn)業(yè)化以及創(chuàng)新型無(wú)機(jī)保溫隔熱材料的探索。本文的研究主要圍繞膨脹珍珠巖基水玻璃粘結(jié)劑體系無(wú)機(jī)保溫隔熱板材的優(yōu)化、膨脹珍珠巖基水泥粘結(jié)劑體系無(wú)機(jī)保溫隔熱板材的研發(fā)及其產(chǎn)業(yè)化和創(chuàng)新型無(wú)機(jī)保溫材料—低溫泡沫玻璃的初步探索三個(gè)方面展開。通過對(duì)水玻璃粘結(jié)劑的改性、膨脹珍珠巖骨料的不同種類、級(jí)配、憎水性的改性等方面的研究,與現(xiàn)有的水玻璃膨脹珍珠巖體系無(wú)機(jī)保溫隔熱板材相比,優(yōu)化后板材的性能得到了很大程度上的改善：力學(xué)強(qiáng)度提高了30%,導(dǎo)熱系數(shù)降低了20%,軟化系數(shù)由40%提高到了70%以上；水泥膨脹珍珠巖體系無(wú)機(jī)保溫隔熱板材的研發(fā),主要從板材成型工藝、原料配方及養(yǎng)護(hù)制度對(duì)板材性能的影響等方面著手,研制出了一種容重約為180kg/m3,抗壓強(qiáng)度高于0.8MPa,導(dǎo)熱系數(shù)低于0.06W/(m-K),養(yǎng)護(hù)時(shí)間少于10h的高性能無(wú)機(jī)板材,并完成了其相應(yīng)的產(chǎn)業(yè)化中試；通過膠體化學(xué)工藝得到Na2O-B2..

機(jī)塑化微孔保溫板是以普通硅酸鹽水泥和粉煤灰為主要原料,經(jīng)物理發(fā)泡制備而成,具有輕質(zhì)高強(qiáng)、極低的吸水率、高效保溫和A級(jí)防火等特點(diǎn)。介紹了該保溫板的制備工藝、微觀結(jié)構(gòu)、防火性能及其應(yīng)用。以粉煤灰/煤矸石纖維為原料,聚乙烯醇（PVA）與二氧化硅（SiO2）的復(fù)合物為粘合劑制得粉煤灰/煤矸石纖維保溫板。探究了粘合劑的質(zhì)量配合比及用量對(duì)粉煤灰/煤矸石纖維保溫板性能的影響。研究結(jié)果表明:PVA∶硅酸鈉（Na2SiO3）的質(zhì)量配合比4∶15∶1,粘合劑用量介于25%45%（體積分?jǐn)?shù)）時(shí)較合適,制得的保溫板的總?cè)紵敌∮?MJ/kg,失重率小于20%,達(dá)到A級(jí)防火建材標(biāo)準(zhǔn),且具有良好的保溫性能。

無(wú)機(jī)保溫材料是當(dāng)前保溫材料領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)。黑曜巖是一種酸性火山玻璃巖,其二氧化硅含量在70%左右,含水量較少(<2%)。黑曜巖具有容重小、耐火度高、化學(xué)穩(wěn)定性強(qiáng)、導(dǎo)熱系數(shù)低、吸濕性小等優(yōu)點(diǎn),廣泛用于保溫、隔音材料。本研究以黑曜巖粉末為主要原料,水玻璃和雙氧水分別作為堿激發(fā)劑和發(fā)泡劑。通過將黑曜巖粉末、水玻璃、表面活性劑(十六烷基三甲基溴化銨CTAB)等混合均勻后加入適量雙氧水靜置發(fā)泡,在發(fā)泡 以導(dǎo)熱系數(shù)極低的物質(zhì)氣凝膠為研究對(duì)象,使其與膨脹珍珠巖復(fù)合,制成氣凝膠膨脹珍珠巖。對(duì)比級(jí)配與非級(jí)配氣凝膠膨脹珍珠巖膠凝材料的傳熱性能,建立數(shù)值模型模擬氣凝膠膨脹珍珠巖的粒徑級(jí)配在傳熱中的作用,推導(dǎo)出氣凝膠膨脹珍珠巖膠凝材料的傳熱規(guī)律。根據(jù)氣凝膠膨脹珍珠巖的特性研制建筑保溫材料,測(cè)試這種新型保溫材料的導(dǎo)熱系數(shù)和力學(xué)性能。計(jì)算太原地區(qū)氣象參數(shù)下氣凝膠膨脹珍珠巖保溫材料圍護(hù)建筑的年制熱制冷能耗值為57.45 kWh/m2,與普通圍護(hù)建筑109.90kWh/m2相比,實(shí)現(xiàn)能耗的大幅降低。本文研究的具體內(nèi)容如下:(1)使用不同硅源、酸堿催化劑和改性置換劑研制低導(dǎo)熱氣凝膠。對(duì)制得二氧化硅氣凝膠進(jìn)行表征,比較測(cè)試結(jié)果,研究硅源種類、酸堿催化劑、凝膠時(shí)間、硅源試劑與去離子水的體積比、改性置換液的組成和比例對(duì)氣凝膠性能的影響。