志盛威华陶瓷高温隔热保温涂料的研究结果

斗转星移，时间长河在流淌，人类在发展进步，科学技术不断创新，新材料的应用，证明人类不断创造历史，用科学技术改变生活。

早在1969年,美国太空总署提出以陶瓷隔热砖提供太空船的绝热保护后,就认为涂料绝热是可能的。美国太空总署发表的数据表明,厚9.5~31.8mm的陶瓷隔热砖中,真正发挥绝热作用的是陶瓷隔热砖上的0.25mm厚的陶瓷涂料外层,占绝热效果的95%,而陶瓷隔热砖的基层(泡沫体)只提供5%的绝热保护。为此1977年,美国成立了一家公司,专门致力于研究、开发和生产这种涂料。但其机理始终对外保密。1992年美国学者Hunt,A.j.等在国际材料工程大会上提出了超级绝热材料的概念。与此概念相近的还有“高性能绝热材料”。在此之后很多学者陆续使用了超级绝热材料的概念超级绝热材料指在预定的使用条件下,其导热系数低于“无对流空气”导热系数的绝热材料。

一、陶瓷绝热隔热保温涂料的绝热机理：

对于绝热隔热保温涂料而言,(固体)热传导主要由绝热材料中的固体部分来完成，热对流则主要由绝热材料中的空气来完成，热辐射的传递不需要任何介质。因此要实现超级绝热材料的目的,一是要使材料的体积密度在保持足够的机械强度的同时,其体积密度要极端的小，二是要将空气的对流减弱到极限，三是要通过近于无穷多的界面和通过材料的改性使热辐射经发射、散射和吸收而降到最低。

北京志盛威华研究人员多年的研究结果表明,当材料中的气孔直径小于一定尺寸时,气孔内的空气分子则失去了自由流动的能力,而是相对地附着在气孔壁上,这时材料处于近似于真空状态。同时由于材料内部含有极多的发射界面与散射微粒,再加上在热辐射吸收方面对材料进行改性,保证了陶瓷绝热隔热保温涂料不论在高温、常温及低温下有良好的绝热效果。

二、陶瓷绝热防腐涂料的协同绝热理论：

陶瓷绝热隔热保温涂料涉及到真空绝热技术、红外反射技术、热力学技术以及散射技术、防腐技术等,它是众多绝热技术协同作用的结果。其理论应属多学科边缘技术的结合,在此称为协同绝热理论概括如下:

1、真空隔热(保温)原理：真空隔热(保温)一般情况下系用以下方案:1)采用高真空双层壁;2)采用高真空的型腔,型腔内有一定数量的中间抛光薄片作为反射屏,它能很好的反射光线,以防止热量辐射传递;3)有粉末状的物质或者轻质纤维的型腔,这类粉末或者轻质纤维有良好的隔热保温特性。无论什么情况,任何一种隔热保温方法,包括三种热量:

Q=Q壳-Q气+Q辐

Q壳-隔热保温材料壳体传递的热量。隔热保温材料壳体传递热量(Q壳)取决于壳体的结构。

Q气-隔热保温材料之间填充的气体传导热量和气体对流所传递的热量。

Q辐-辐射传热。如果要高真空隔热保温,那么在不同温度(To和Tx)两个表面所建立隔热保温壳体内,需建立10-1Pa左右的真空,这几乎完全排除了气体传递热量(Q气)。

气体传递的热量取决于壳体内气体分子的特性它服从努森准则。

Kn=1/d>1

式中1-分子平均自由度，d-系统的特性尺寸

志盛威华隔热保温涂料研发人员发现，如果当科技水品发展到一定的阶段，能把真空隔热保温材料壳体内真空度达到10-1Pa,气体分子数量大大减少,分子的自由行程可以达几百厘米,即分子的自由度很大,即Kn远大于1,分子相互碰撞几率很小,因此分子热传递大大减弱。但当壳体内真空度达到10-2~10-3Pa,假如真空隔热保温壳体内填充有粉末状片状填料,系统的隔热保温能力可增加几倍,这是因为在真空隔热保温壳体内填充粉末片状填料可以减少(或消除)辐射热传递。

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