市場常用EPS,XPS,聚氨酯硬泡等有機保溫材料,存在著巨大安全隱患,研發(fā)輕質(zhì)高強、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,加入無機膠液,拌勻后裝入模具,熱壓制成板.實驗表明,設計表觀密度為200kg/m3,而實際表觀密度216kg/m3~229kg/m3,分析少量水分被封入?；⒅閮?nèi)部;導熱系數(shù)在0.061W/(m·k)~0.090W/(m·k)之間,大空隙及水分導致其偏高;抗壓強度在0.27MPa~0.49MPa;吸水率約為12%,板材的大量空隙及?；⒅榉忾]不好導致吸水率偏高.

近年來建筑火災的頻繁發(fā)生,與建筑墻體保溫層的有機材料不無關系。因此,高效無機保溫隔熱材料迎來了前所未有的發(fā)展機遇。通過對材質(zhì)、技術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)新型無機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劑體系無機保溫隔熱板材的優(yōu)化、膨脹珍珠巖基水泥粘結劑體系無機保溫隔熱板材的研發(fā)及其產(chǎn)業(yè)化和創(chuàng)新型無機保溫材料—低溫泡沫玻璃的初步探索三個方面展開。通過對水玻璃粘結劑的改性、膨脹珍珠巖骨料的不同種類、級配、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機保溫隔熱板材相比,優(yōu)化后板材的性能得到了很大程度上的改善：力學強度提高了30%,導熱系數(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機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)護制度對板材性能的影響等方面著手,研制出了一種容重約為180kg/m3,抗壓強度高于0.8MPa,導熱系數(shù)低于0.06W/(m-K),養(yǎng)護時間少于10h的高性能無機板材,并完成了其相應的產(chǎn)業(yè)化中試；通過膠體化學工藝得到Na2O-B2..

機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、極低的吸水率、高效保溫和A級防火等特點。介紹了該保溫板的制備工藝、微觀結構、防火性能及其應用。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)量配合比及用量對粉煤灰/煤矸石纖維保溫板性能的影響。研究結果表明:PVA∶硅酸鈉（Na2SiO3）的質(zhì)量配合比4∶15∶1,粘合劑用量介于25%45%（體積分數(shù)）時較合適,制得的保溫板的總燃燒值小于3MJ/kg,失重率小于20%,達到A級防火建材標準,且具有良好的保溫性能。

無機保溫材料是當前保溫材料領域研究的熱點。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、化學穩(wěn)定性強、導熱系數(shù)低、吸濕性小等優(yōu)點,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 以導熱系數(shù)極低的物質(zhì)氣凝膠為研究對象,使其與膨脹珍珠巖復合,制成氣凝膠膨脹珍珠巖。對比級配與非級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配在傳熱中的作用,推導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,測試這種新型保溫材料的導熱系數(shù)和力學性能。計算太原地區(qū)氣象參數(shù)下氣凝膠膨脹珍珠巖保溫材料圍護建筑的年制熱制冷能耗值為57.45 kWh/m2,與普通圍護建筑109.90kWh/m2相比,實現(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熱氣凝膠。對制得二氧化硅氣凝膠進行表征,比較測試結果,研究硅源種類、酸堿催化劑、凝膠時間、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氣凝膠性能的影響。