几种保温、耐火材料的热导率和温度的关系
绝热保温保冷材料简介讲解
绝热保温保冷材料简介绝热保温保冷材料简介1、绝热材料概述根据GB/T 4272-2008设备及管道绝热技术通则，所谓绝热，就是为减少设备、管道及其附件向周围环境散热，在其外表面采取的增设绝热层的措施。
按流向可分为保温、保冷。
因此绝热材料可分为保温材料和保冷材料两个大的方向。
在新的国家标准里，对于保温材料和保冷材料的性能都提出了更为严格的要求。
2、分类方法绝热材料种类繁多，一般可按材质、使用温度、形态和结构来分类。
按材质可分为有机绝热材料、无机绝热材料和金属绝热材料三类。
有机绝热材料种类有稻草、稻壳、甘蔗纤维、软木木棉、木屑、刨花、木纤维及其制品等。
此类材料容重小，来源广，多数价格低廉，但吸湿性大，受潮后易腐烂，高温下易分解或燃烧。
无机绝热材料：矿物类有矿棉、膨胀珍珠岩、膨胀蛭石、硅藻土石膏、炉渣、玻璃纤维、岩棉、加气混凝土、泡沫混凝土、浮石混凝土等及其制品，化学合成聚脂及合成橡胶类有聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚氨脂、聚乙烯、脲醛塑料和泡沫硬性酸酯等及其制品，此类材料不腐烂，耐高温性能好，部分吸湿性大，易燃烧，价格较贵。
金属类绝热材料：主要是铝及其制品，如铝板、铝箔、铝箔复合轻板等。
它是利用材料表面的辐射特性来获得绝热保温效能。
具有这类表面特性的材料，几乎不吸收入射到它上面的热量，而且本身向外辐射热量的能力也很小，这类材料货源较少，价格较贵。
按形态又可分为多孔状绝热材料、纤维状绝热材料、粉末状绝热和层状绝热材料四种。
多孔状绝热材料又叫泡沫绝热材料，具有质量轻、绝热性能好、弹性好、尺寸稳定、耐稳性差等特点。
主要有泡沫塑料、泡沫玻璃、泡沫橡胶、硅酸钙、轻质耐火材料等。
纤维状绝热材料可按材质分为有机纤维、无机纤维、金属纤维和复合纤维等。
在工业上用作绝热泪盈眶材料的主要是无机纤维，目前用得最广的纤维是石棉、岩棉、玻璃棉、硅酸铝陶瓷纤维、晶质氧化铝纤维等。
粉末状绝热材料主要有硅藻土、膨胀珍珠岩及其制品。
这些材料的原料来源丰富，价格便宜，是建筑和热工设备上应用较广的高效绝热材料。
耐火材料的热学性质讲述
耐火材料的热学性质耐火材料的热学性质有热膨胀、热导率、热容、温度传导性，此外还有热辐射性。
3.1 耐火材料的热膨胀耐火材料的热膨胀是其体积或长度随温度升高而增大的物理性质。
原因是材料中的原子受热激发的非谐性振动使原子的间距增大而产生的长度或体积膨胀。
衡量耐火材料的热膨胀性能的技术指标有热膨胀率、热膨胀系数。
3.1.1 热膨胀率热膨胀率也称线膨胀率，物理意义：是试样在一定的温度区间的长度相对变化率。
测定出热膨胀率，才能计算出热膨胀系数。
线膨胀率=[（L T-L0）/L0]×100%式中：L T、L0—分别为试样在温度T、T0时的长度，（mm）。
3.1.2 热膨胀系数热膨胀系数有平均线膨胀系数α、真实线膨胀系数αT，体膨胀系数β。
以后除特别说明外，热膨胀系数一般指的是平均线膨胀系数。
线膨胀系数物理意义：在一定温度区间，温度升高1℃，试样长度的相对变化率。
热膨胀系数α=（L T－L0）/ L0（T－T0）=ΔL/ L0ΔT式中：T、T0—分别为测试终了温度、测试初始温度，（℃）。
体热膨胀系数β=ΔV/V0ΔT式中：V0—为试样在初始温度T0时的体积，（mm3）。
真实热膨胀系数αT=dL/LdT式中；L—为试样在某温度时的长度，（mm）。
如线膨胀系数数值很小，则体膨胀系数约等于线膨胀系数的3倍。
对于各向同性晶体，体膨胀系数β≈3α；对于各向异性晶体，体膨胀系数等于各晶轴方向的线膨胀系数只和，即β≌αa+αb+αc。
影响材料热膨胀系数的因素有：化学矿物组成、晶体结构类型和键强等。
①化学矿物组成的影响：含有多晶转变的制品，热膨胀系数的变化不均匀，在相变点会发生突变，例如硅质制品和氧化锆制品；材料中含有较多低熔液相或挥发性成分时，热膨胀系数α在相应的温度区域也发生较大的变化。
②晶体结构类型的影响：结构紧密的晶体热膨胀系数较大、无定型的玻璃热膨胀系数较小，如多晶石英的热膨胀系数α=12×10-6/℃，而石英玻璃的α=0.5×10-6/℃，前者比后者大的多；氧离子紧密堆积结构的氧化物一般线膨胀系数较大，如MgO、Al2O3等；在非同向性晶体（非等轴晶体）中，各晶轴方向的热膨胀系数不等，如石墨：垂直于C轴的层间热膨胀系数为α=1×10-6/℃，而平行于C轴垂直层间热膨胀系数为α=27×10-6/℃；等轴晶体的热膨胀系数比非等轴晶体大的多，如等轴晶体的MgO方镁石的α=13.8×10-6/℃,而晶体非等轴程度较高的石墨、堇青石、钛酸铝等的α＜3×10-6/℃，特别是钛酸铝的α＜1×10-6/℃，采用恰当的工艺方法甚至可以使α＜0/℃。
耐火材料实用手册
耐火材料实用手册摘要：一、耐火材料的定义与分类二、耐火材料的性能要求三、耐火材料的制备方法四、耐火材料的应用领域五、耐火材料的发展趋势正文：一、耐火材料的定义与分类耐火材料是指在高温环境下能够保持稳定性能的一类材料，它主要用于高温工业领域的建筑、设备和生产工艺的防护与保温。
根据材质和性能特点，耐火材料可分为以下几类：1.氧化硅耐火材料：以二氧化硅为主要成分，具有良好的耐高温性能，主要用于高温炉窑、玻璃窑等场合。
2.氧化铝耐火材料：以氧化铝为主要成分，具有较高的耐高温性能和抗侵蚀性能，应用于钢铁、有色金属等行业的高温炉窑。
3.碳质耐火材料：主要由碳和碳化硅等组成，具有较高的热导率和抗热震性能，广泛应用于高温炉窑、炭素生产等领域。
4.复合耐火材料：由两种或多种耐火材料复合而成，具有更优异的性能，可适应不同工况条件。
二、耐火材料的性能要求耐火材料在高温环境下需要具备以下性能：1.高温稳定性：在高温下不易分解、软化或烧蚀，能够保持结构和性能稳定。
2.热导率：越高的热导率意味着热量传递速度越快，能有效降低高温设备的热损失。
3.抗热震性：在高温环境下，材料容易因温度变化产生内应力，抗热震性越好，材料越能承受温度波动。
4.耐磨性：在高温下，材料与物料或其他物体之间的摩擦会导致磨损，耐磨性越好，材料使用寿命越长。
5.抗侵蚀性：高温环境中的气体、液体或固体物料可能对材料产生侵蚀，抗侵蚀性越好，材料越能抵抗侵蚀。
三、耐火材料的制备方法1.配料：根据耐火材料的性能要求，选择合适的原料，如氧化硅、氧化铝、碳化硅等。
2.混合：将各种原料按一定比例混合均匀，并加入适量的结合剂。
3.成型：将混合好的原料进行成型处理，如压砖、挤出、浇注等。
4.煅烧：在高温下对成型后的材料进行煅烧，使其发生相应的物理和化学变化，提高性能。
5.检测：对成品进行性能检测，如热导率、抗热震性等，确保符合使用要求。
四、耐火材料的应用领域1.钢铁行业：用于炼钢炉、热风炉、加热炉等设备的保温和防护。
耐火材料技术标准
耐火材料技术标准耐火材料是一类能够在高温环境下保持稳定性和耐久性的材料。
它们被广泛应用于高温工业领域，如冶金、玻璃、电力、化工等。
为了确保耐火材料的品质和性能，各国都制定了相应的技术标准。
耐火材料的技术标准主要包括产品分类、化学成分、物理性能、耐火度、热稳定性、耐磨性、抗渣性、导热性、耐化学侵蚀性等方面的要求和测试方法。
首先，耐火材料的产品分类根据其化学成分和配方可分为多种不同类别，如碱性耐火材料、中性耐火材料、酸性耐火材料等。
每种类别的耐火材料都有其特定的技术要求和适用范围。
其次，对于耐火材料的化学成分要求，通常要求其主要成分的含量符合标准要求，并且不得含有对性能有害的杂质。
同时，还会对一些特定元素的含量进行限制，以确保耐火材料的使用安全性和稳定性。
物理性能是衡量耐火材料品质的重要指标之一，它包括常温物理性能和高温物理性能。
常温物理性能主要包括体积密度、吸水率、开孔率、抗压强度等指标。
高温物理性能主要包括耐火度、热膨胀系数、导热系数等指标。
耐火度是耐火材料最重要的性能之一，它表示耐火材料能够承受的最高温度。
耐火度一般通过熔融温度、软化开始温度、软化结束温度等指标来评判。
热稳定性是指耐火材料在高温条件下能够保持稳定的性能。
它主要与耐火材料的晶体结构、化学成分和微观结构有关。
热稳定性主要通过热膨胀系数、热震稳定性等指标来衡量。
耐磨性是耐火材料在使用中所受到的磨损程度。
耐磨性取决于耐火材料的硬度、抗压强度、摩擦系数等因素。
同时，耐磨性还与耐火材料的微观结构、孔隙度等因素有关。
抗渣性是指耐火材料在高温炉渣侵蚀下的稳定性能。
耐火材料在高温下会与炉渣发生物理和化学反应，从而引起耐火材料的破坏。
评估耐火材料的抗渣性主要通过渣侵蚀试验来进行。
导热性是指耐火材料传导热量的能力。
导热性能直接影响到耐火材料的热传导效率和热工性能。
导热性能通常通过热导率指标来评估。
耐化学侵蚀性是指耐火材料在化学环境中的稳定性和耐久性。
常见保温材料有哪些？
常见保温材料有哪些？保温材料依据材性来分类，大体分为有机材料、无机材料和复合材料。
不同的保温材料性能各异，价格也千差万别，本文按照材料的保温性能即导热系数数值的大小进行依次排列第一名：真空绝热板，导热系数0.008W/（m·K）排名第一的肯定是真空绝热板，该板材是由无机纤维芯材与高阻气复合薄膜通过抽真空封装技术，外覆专用界面砂浆，制成的一种高效保温板材二：气凝胶保温材料，导热系数0.02W/（m·K）气凝胶材料被称为世界上最轻的固体。
以纳米二氧化硅气凝胶为主体材料，通过特殊的工艺复合而成，具有耐高温、导热系数低、密度小、强度高、绿色环保、防水不燃等优越性能，同时兼具优越的隔声减震性能，是冶金、化工、国防、航空航天等领域不可或缺的高效隔热保温材料。
三：发泡聚氨酯，导热系数0.024W/（m·K）单一有机保温材料中性能最好的就数聚氨酯保温材料了。
按照工艺分为现场发泡聚氨酯和工厂预制的硬泡聚氨酯板。
现场发泡聚氨酯是以异氰酸酷、多元醇(组合聚醚或聚酷)为主要原料加入添加剂组成的双组分，经现场喷涂施工的具有绝热和防水功能的硬质泡沫材料。
四，国产挤塑聚苯板，导热系数0.028～0.030W/（m·K）挤塑聚苯板也是聚苯板的一种，只不过生产工艺是挤塑成型。
挤塑聚苯板简称XPS板，以聚苯乙烯树脂或其共聚物为主要成分，添加少量添加剂，通过加热挤塑成型而制得的具有闭孔结构的硬质泡沫塑料制品。
五，无机质高分子保温板，导热系数0.030W/（m·K）这是一种并未用于外墙保温工程领域的保温材料，据泰州的生产厂家所说，他们是引进了日本的生产专利。
无机质高分子板是用聚氯乙烯树脂把有强韧碳酸钙的膜包围的，具有一个隔热极其良好密闭空间的集合体，为无机质的发泡材，在火焰下不会燃烧不会熔化。
在长时间的火焰下少部分地方形成碳化，并保持原形状，是A级防火材料。
六，酚醛板，导热系数0.032W/（m·K）酚醛板是由苯酚和甲醛的缩聚物（酚醛树脂）与其他添加剂如固化剂、发泡剂、表面活性剂和填充剂等混合制成的多孔型酚醛泡沫板。
常用保温材料的导热系数与蓄热系数计算取值表
常用保温材料的导热系数与蓄热系数计算取值表什么样的保温材料耐高温绝热保温性能好1，绝热保温材料概述根据设备及管道保温技术通则，绝热材料是指在平均温度等于或小于623K（350摄氏度）时，热导率小于0.14W/（m*K）的材料。
绝热材料通常具有质轻、疏松、多孔、导热系数小的特点。
一般用来防止热力设备及管道热量散失，或者在冷冻（也称普冷）和低温（也称深冷）下使用，因而在我国绝热材料又称为保温或保冷材料。
同时，由于绝热材料的多孔或纤维状结构具有良好的吸声功能，因而也被广泛应用于建筑行业。
1.1分类方法绝热材料种类繁多，一般可按材质、使用温度、形态和结构来分类。
按材质可分为有机绝热材料、无机绝热材料和金属绝热材料三类。
热力设备及管道用的保温材料多为无机绝热材料。
这类材料具有不腐烂、不燃烧、耐高温等特点。
例如：石棉、硅藻土、珍珠岩、玻璃纤维、泡沫玻璃混凝土、硅酸钙等。
普冷下的保冷材料多用有机绝热材料，这类材料具有极小的导热系数、耐低温、易燃等特点。
例如：聚苯乙烯泡沫塑料、聚氯乙烯泡沫塑料、氨酯泡沫塑料、软木等。
按形态又可分为多孔状绝热泪盈眶材料、纤维状绝热泪盈眶材料、粉末状绝热和层状绝热材料四种。
多孔状绝热材料又叫泡沫绝热材料，具有质量轻、绝热性能好、弹性好、尺寸稳定、耐稳性差等特点。
主要有泡沫塑料、泡沫玻璃、泡沫橡胶、硅酸钙、轻质耐火材料等。
纤维状绝热材料可按材质分为有机纤维、无机纤维、金属纤维和复合纤维等。
在工业上用作绝热泪盈眶材料的主要是无机纤维，目前用得最广的纤维是石棉、岩棉、玻璃棉、硅酸铝陶瓷纤维、晶质氧化铝纤维等。
粉末状绝热材料主要有硅藻土、膨胀珍珠岩及其制品。
这些材料的原料来源丰富，价格便宜，是建筑和热工设备上应用较广的高效绝热材料。
1.2性能指标和一般选用原则(1)导热系数:作为绝热泪盈眶材料,导热系数应越小越好,一般应选用导热系数小于0.14W/m*K，作为保冷的绝热材料，对导热系数的要求更高。
工业炉设计手册常用资料
11.钢与铸铁的平均比例容
《工业炉设计手册》P110
12.钢材加热时间简易计算
《工业炉设计手册》P113
6.一般燃烧生成气（烟气）的物理性质
《工业炉设计手册》P1003
7.干空气的物理性质
《工业炉设计手册》P1003
8.一些材料的黑度
《工业炉设计手册》P1021
9.全国各省区主要城市海拔、计算温度及大气压力
《工业炉设计手册》P1023
10.金属材料的密度、比热容和热导率
《工业炉设计手册》P1031
计算资料 Байду номын сангаас
1.风道局部阻力系数表
《工业炉设计手册》P1047
2.常用数学公式
《工业炉设计手册》P1059
3.气体平均比热容
《工业炉设计手册》P1034
4.几种保温、耐火材料的热导率与温度的关系
《工业炉设计手册》P1034
5.保温、建筑及其它材料的密度和热导率
《工业炉设计手册》P1033
耐火材料基础知识
1.6 硅藻土：海水或淡水中的微生物——硅藻类的遗体骨 骼（硅壳）堆积而成，本质上是含水的非晶质二氧化硅。
第一节 石英原料的主要类型及SiO2变体
2. SiO2变体的种类及性质
α-石英、β-石英
SiO2的种类
α-鳞石英、β-鳞石英、γ-鳞石英 α-方石英、β-方石英 石英玻璃
第一节 石英原料的主要类型及SiO2变体
★ 耐火材料在烧制过程当中的物理化学变化一般都 未达到烧成温度下的平衡状态，当制品在长期使 用中，受高温和时间的作用，会进一步产生物理 化学变化，从而进一步烧结和物相再结晶和玻璃 化，从而初始制品进一步密实，产生重烧收缩。 但是有的如硅质在高温下产生膨胀。
★ 重烧线变化的大小表明制品高温体积稳定性的好 坏，为了降低耐火制品的重烧收缩或膨胀，在工 艺上一般提高砖坯的成型密度，适当提高烧成温 度或延长保温时间，但不宜过高，以免制品变形 或者进一步玻璃化，从而降低了热震稳定性。
热容
★ 热容（又称比热容）是指常压下加热1公 斤样品使之升温一度所需的热量。
★ 影响热容的因素
耐火材料的热容是随它的化学矿物组成和所处的 温度条件而变化的，通常很少测定热容，检验标 准中也没有规定方法。
重烧线变化
★ 重烧线变化是指将耐火材料试样加热到规定温度， 并恒定一定时间，冷却至室温以后，其线性尺寸 的不可逆变化。
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业大学出版社，2005.6（2009.6重印） 理者几来自保温、耐火材料的热导率和温度的关系
材料名称
超细玻璃棉毡、管 矿渣棉 水泥蛭石制品 水泥珍珠岩制品 粉煤灰泡沫砖 水泥泡沫砖 A级硅藻土制品 B级硅藻土制品 膨胀珍珠岩 微孔硅酸钙制品 耐火粘土砖 轻质耐火粘土砖 超轻质耐火粘土砖 超轻质耐火粘土砖 硅砖 镁砖 铬砖
材料最高允许温度 T/℃
400 550～600 800 600 300 250 900 900 1000 650 1350～1450 1250～1300 1150～1300 1100 1700 1600～1700 1600～1700
密 度 ρ /（kg·m-3）
18～20 350 420～450 300～400 500 450 500 550 55 ≯250 1800～2040 800～1300 240～610 270～330 1900～1950 2300～2600 2600～2800
数据来源：传输原理/吉泽升主编.-2版.-哈尔滨.哈尔滨工业大学出版社，2005.6（2009.6重印） 数据有误请联系数据整理者
率和温度的关系
热导率λ /(W·m-1·℃-1） (T表示材料的平均摄氏温度)
0.033+0.00023T 0.0674+0.000215T 0.103+0.000198T 0.065+0.000105T 0.099+0.0002T 0.1+0.0002T 0.0395+0.00019T 0.0477+0.0002T 0.0424+0.000137T 0.041+0.0002T （0.7～0.84）+0.00058T （0.29～0.41）+0.00026T 0.093+0.00016T 0.058+0.00017T 0.93+0.0007T 2.1+0.00019T 4.7+0.00017T