復(fù)合海泡石纖維保溫隔熱材料

1、復(fù)合海泡石纖維保溫隔熱材料,楊月蘭 崔悅 劉鑫 李雯 劉志遠(yuǎn),指導(dǎo)老師：郭振華,研究目的及意義,針對現(xiàn)今中國污染嚴(yán)重的現(xiàn)狀，霧霾狀況頻發(fā)，能源消耗嚴(yán)重增加，該科研小組研究并合成了復(fù)合海泡石纖維保溫隔熱材料。 冬季可以減少室內(nèi)熱量的損失，從而減少煤等燃料的燃燒，同時也減少了CO2、SO2、NXOY等污染物的排放量；夏季室外的熱量難以傳導(dǎo)到室內(nèi)，可以減少空調(diào)、電扇等家用電器的使用，節(jié)約電能，從而減少燃料的使用量，達(dá)到節(jié)

2、能減排的目的。,研究概要,1.原材料及其改性2.保溫隔熱材料的制備3.合成材料性能的研究4.結(jié)果與討論5.創(chuàng)新點6.經(jīng)濟(jì)分析及應(yīng)用,原料的組成及配比,1、海泡石纖維（65%）2、粉煤灰（10%）3、氧化鋁纖維（10%）4、氧化鋁粉末（5%）5、磷酸二氫鋁（10%）,原料的改性,1.海泡石的改性（熱活化方法）海泡石原礦粉碎→風(fēng)選→酸活化→洗滌→過濾分離→干燥(熱活化)→改性海泡石纖維2.粉煤灰改性（酸活化方法）3.

3、氧化鋁纖維的改性（表面活性劑分散）,海泡石活化改性（SEM）,活化前,活化后,活化后孔徑明顯增大,電鏡下粉煤灰活化后形貌圖,活化后表面高低不平，可以增大比表面積,制備流程,10g氧化鋁纖維,制得保溫隔熱材料隔熱板,電熱鼓風(fēng)干燥箱烘干15小時，溫度定為250度,加入5g氧化鋁粉末和100g磷酸二氫鋁,電動攪拌器攪拌均勻,充分抽濾,倒入成型液壓沖壓,電動攪拌器慢速攪拌3分鐘,加入適量蒸餾水后混合均勻,20g粉煤灰５g生石灰(4：1),加入6

4、5g氧化鋁纖維,分散劑,,,,,,,,,,,復(fù)合海泡石纖維保溫隔熱板,1.導(dǎo)熱系數(shù)0.048W/(m?k) (WTPB型導(dǎo)熱系數(shù)測定儀）2.抗拉力41.66N（ZL-00A抗張強度試驗機(jī)）3.抗壓強度0.3137MPa (DWD-Y10A型壓力試驗機(jī)）,材料性能的研究,,由圖1可知，當(dāng)冷面與熱面溫差接近90℃時，取導(dǎo)熱量連續(xù)三次穩(wěn)定結(jié)果的平均值，即導(dǎo)熱量為18 w，導(dǎo)熱系數(shù)K=Q/F ? △T=IU/F ? △T 。,圖1,由圖2

5、曲線可以看出，不同溫度下隨著板厚度的增加，導(dǎo)熱量逐漸降低，綜合考慮經(jīng)濟(jì)等因素，實驗證明最佳厚度為20mm。,圖2,,表2.抗壓力示數(shù),表1.抗拉力示數(shù),研究結(jié)論,1.海泡石的最佳活化溫度為420℃，此時孔徑和孔容最大，孔內(nèi)空氣靜止難以形成對流，降低導(dǎo)熱系數(shù)，阻礙能量的傳導(dǎo)。2.制備保溫隔熱板的烘干最適溫度為250℃，在此溫度下各種原料性能最佳，強度及導(dǎo)熱系數(shù)達(dá)到最好。3.不同溫度下隨著板厚度的增加，導(dǎo)熱量逐漸減小，但通過實驗證明最佳

6、厚度為20mm。4.抗拉力41.66N5.導(dǎo)熱系數(shù)0.048W/(m?k) 6.抗壓強度0.3137MPa,復(fù)合海泡石纖維保溫隔熱材料的創(chuàng)新點,1、復(fù)合海泡石纖維保溫隔熱材料是一種節(jié)能減排的清潔型材料。2、雖然粉煤灰是工業(yè)廢渣，但由于其具有多孔型蜂窩狀的特殊結(jié)構(gòu)，孔內(nèi)空氣靜止難以形成對流，因此有較低的導(dǎo)熱系數(shù)，添加到復(fù)合保溫隔熱材料中使其效果更好,從而達(dá)到變廢為寶的目的，實現(xiàn)資源化。3、首次合成以海泡石纖維為主要原料的保溫隔熱

7、材料，減少煤等化石燃料的使用量，減少大氣污染物的排放量。4、復(fù)合海泡石纖維保溫隔熱材料添加了氧化鋁纖維，起到了“加筋”的作用，使保溫隔熱材料的抗拉抗壓強度大大增強，增大其安全系數(shù)且便于運輸。,經(jīng)濟(jì)分析及應(yīng)用,中國每年新建房屋面積高達(dá)20億平方米，使用新型保溫隔熱材料節(jié)約散熱功率194.8億瓦，那么一年節(jié)約能量為1.68×106億KJ。根據(jù)1kg標(biāo)準(zhǔn)煤能放20911KJ能量，可少燃煤80.5億噸，一噸標(biāo)準(zhǔn)煤約800元，則可直接