絕熱吸聲材料精品課件

1、絕熱吸聲材料第1頁(yè)，共21頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)47分，星期二絕熱材料的性能要求 導(dǎo)熱性指材料傳遞熱量的能力。材料的導(dǎo)熱能力用導(dǎo)熱系數(shù)表示。導(dǎo)熱系數(shù)的物理意義為：在穩(wěn)定傳熱條件下，當(dāng)材料層單位厚度內(nèi)的溫差為1時(shí)，在1h內(nèi)通過(guò)1m2表面積的熱量。材料導(dǎo)熱系數(shù)越大，導(dǎo)熱性能越好。工程上將導(dǎo)熱系數(shù)0.23W/mK的材料稱為絕熱材料。下課第2頁(yè)，共21頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)47分，星期二影響材料導(dǎo)熱系數(shù)的因素有：材料組成：材料的導(dǎo)熱系數(shù)由大到小為，金屬材料無(wú)機(jī)非金屬材料有機(jī)材料。微觀結(jié)構(gòu)：相同組成的材料，結(jié)晶結(jié)構(gòu)的導(dǎo)熱系數(shù)最大，微晶結(jié)構(gòu)次之，玻璃體結(jié)構(gòu)最小，如水淬礦渣就是一種較

2、好的絕熱材料。 孔隙率：孔隙率越大，材料導(dǎo)熱系數(shù)越小。孔隙特征：在孔隙相同時(shí)，孔徑越大，孔隙間連通越多，導(dǎo)熱系數(shù)越大。含水率：由于水的導(dǎo)熱系數(shù)=0.58W/mK，遠(yuǎn)大于空氣，故材料含水率增加后其導(dǎo)熱系數(shù)將明顯增加，若受凍（冰=2.33W/mK，）則導(dǎo)熱能力更大。下課第3頁(yè)，共21頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)47分，星期二絕熱材料除應(yīng)具有較小的導(dǎo)熱系數(shù)外，還應(yīng)具有適宜的或一定的強(qiáng)度、抗凍性、耐水性、防火性、耐熱性和耐低溫性、耐腐蝕性，有時(shí)還需具有較小的吸濕性或吸水性等。室內(nèi)外之間的熱交換除了通過(guò)材料的傳導(dǎo)傳熱方式外，輻射傳熱也是一種重要的傳熱方式，鋁箔等金屬薄膜，由于具有很強(qiáng)的反射能力，具

3、有隔絕輻射傳熱的作用，因而也是理想的絕熱材料。下課第4頁(yè)，共21頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)47分，星期二絕熱材料的種類及使用要點(diǎn)絕熱材料按照它們的化學(xué)組成可以分為無(wú)機(jī)絕熱材料和有機(jī)絕熱材料。常用無(wú)機(jī)絕熱材料有多孔輕質(zhì)類無(wú)機(jī)絕熱材料、纖維狀無(wú)機(jī)絕熱材料和泡沫狀無(wú)機(jī)絕熱材料；常用有機(jī)絕熱材料有泡沫塑料和硬質(zhì)泡沫橡膠。下課第5頁(yè)，共21頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)47分，星期二常用無(wú)機(jī)絕熱材料 多孔輕質(zhì)類無(wú)機(jī)絕熱材料 纖維狀無(wú)機(jī)絕熱材料 A. 礦物棉 B. 玻璃纖維 泡沫狀無(wú)機(jī)絕熱材料 A. 泡沫玻璃 B. 多孔混凝土 下課第6頁(yè)，共21頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)47分，星期二

4、多孔輕質(zhì)類無(wú)機(jī)絕熱材料蛭石是一種有代表性的多孔輕質(zhì)類無(wú)機(jī)絕熱材料，它主要含復(fù)雜的鎂、鐵含水鋁硅酸鹽礦物，由云母類礦物經(jīng)風(fēng)化而成，具有層狀結(jié)構(gòu)。將天然蛭石經(jīng)破碎、預(yù)熱后快速通過(guò)煅燒帶可使蛭石膨脹2030倍。膨脹蛭石的導(dǎo)熱系數(shù)約為0.0460.070W/mK，可在1000的高溫下使用。主要用于建筑夾層，但需注意防潮。膨脹蛭石也可用水泥、水玻璃等膠結(jié)材膠結(jié)成板，用作板壁絕熱，但導(dǎo)熱系數(shù)值比松散狀要大，一般為0.080.10W/mK。下課第7頁(yè)，共21頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)47分，星期二礦物棉巖棉和礦渣棉統(tǒng)稱礦物棉，由熔融的巖石經(jīng)噴吹制成的纖維材料稱為巖棉，由熔融礦渣經(jīng)噴吹制成的纖維材料稱

5、為礦渣棉。將礦物棉與有機(jī)膠結(jié)劑結(jié)合可以制成礦棉板、氈、管殼等制品，其堆積密度約為45150kg/m3，導(dǎo)熱系數(shù)約為0.0490.044W/mK。由于低堆積密度的礦棉內(nèi)空氣可發(fā)生對(duì)流而導(dǎo)熱，因而，堆積密度低的礦物棉導(dǎo)熱系數(shù)反而略高。最高使用溫度約為600。礦棉也可制成粒狀棉用作填充材料，其缺點(diǎn)是吸水性大、彈性小。下課第8頁(yè)，共21頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)47分，星期二B. 玻璃纖維玻璃纖維一般分為長(zhǎng)纖維和短纖維。短纖維相互縱橫交錯(cuò)在一起，構(gòu)成了多孔結(jié)構(gòu)的玻璃棉，常用于作絕熱材料。玻璃棉堆積密度約45150kg/m3，導(dǎo)熱系數(shù)約為0.0410.035W/mK。玻璃纖維制品的纖維直徑對(duì)其導(dǎo)

6、熱系數(shù)有較大影響，導(dǎo)熱系數(shù)隨纖維直徑增大而增加。以玻璃纖維為主要原料的保溫隔熱制品主要有：瀝青玻璃棉氈和酚醛玻璃棉板，以及各種玻璃氈、玻璃毯等，通常用于房屋建筑的墻體保溫層。下課第9頁(yè)，共21頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)47分，星期二泡沫玻璃泡沫玻璃是用玻璃細(xì)粉和發(fā)泡劑（石灰石、碳化鈣和焦炭）經(jīng)粉磨、混合、裝模、煅燒（800左右）而得到的多孔材料。泡沫玻璃導(dǎo)熱系數(shù)小、抗壓強(qiáng)度高、抗凍性好、耐久性好，并且對(duì)水分、水蒸汽和其它氣體具有不滲透性，還容易進(jìn)行機(jī)械加工，可鋸、鉆、車及打釘?shù)?。表觀密度為150200kg/m3的泡沫玻璃，其導(dǎo)熱系數(shù)約為0.0420.048W/mK，抗壓強(qiáng)度達(dá)0.550

7、.16MPa。泡沫玻璃作為絕熱材料在建筑上主要用于保溫墻體、地板、天花板及屋頂保溫?？捎糜诤涞貐^(qū)建筑低層的建筑物。下課第10頁(yè)，共21頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)47分，星期二 多孔混凝土 多孔混凝土是指具有大量均勻分布、直徑小于2mm的封閉氣孔的輕質(zhì)混凝土，主要有泡沫混凝土和加氣混凝土。隨著表觀密度減小，多孔混凝土的絕熱效果而增加，但強(qiáng)度下降。下課第11頁(yè)，共21頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)47分，星期二常用有機(jī)絕熱材料 泡沫塑料泡沫塑料是以各種樹脂為基料，加入各種輔助料經(jīng)加熱發(fā)泡制得的輕質(zhì)保溫材料。泡沫塑料目前廣泛用作建筑上的保溫隔音材料，其表觀密度很小，隔熱性能好，加工使用

8、方便。常用的泡沫塑料有聚苯乙烯泡沫塑料、脲醛泡沫塑料、聚氨酯泡沫塑料、聚氯乙烯泡沫塑料、泡沫酚醛塑料等。下課第12頁(yè)，共21頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)47分，星期二硬質(zhì)泡沫橡膠硬質(zhì)泡沫橡膠用化學(xué)發(fā)泡法制成。特點(diǎn)是導(dǎo)熱系數(shù)小而強(qiáng)度大。硬質(zhì)泡沫橡膠的表觀密度在0.0640.12g/cm3之間。表觀密度越小，保溫性能越好，但強(qiáng)度越低。硬質(zhì)泡沫橡膠的抗堿和鹽的侵蝕能力較強(qiáng)，但強(qiáng)的無(wú)機(jī)酸及有機(jī)酸對(duì)它有侵蝕作用。它不溶于醇等弱溶劑，但易被某些強(qiáng)有機(jī)溶劑軟化溶解。硬質(zhì)泡沫橡膠為熱塑性材料，耐熱性不好，在65左右開始軟化。硬質(zhì)泡沫橡膠有良好的低溫性能，低溫下強(qiáng)度較高且較好的體積穩(wěn)定性，可用于冷凍庫(kù)。下

9、課第13頁(yè)，共21頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)47分，星期二絕熱材料的結(jié)構(gòu)特征下課第14頁(yè)，共21頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)47分，星期二絕熱材料一般系輕質(zhì)、疏松多孔的，且孔隙最好不連通，可為松散顆?；蚶w維狀，欲獲得此類絕熱材料，可從以下幾方面著手：利用天然多孔或纖維狀的材料為主要組成材料，如軟木、浮石、甘蔗板等；在材料中摻入加氣劑或者泡沫劑以形成多孔結(jié)構(gòu)，如加氣混凝土、泡沫塑料等；在材料中加入能被燒去或于高溫下可分解出氣體而形成多孔的材料，如多孔套陶瓷；材料本身在高溫下自行膨脹為多孔結(jié)構(gòu)，如膨脹珍珠巖、膨脹蛭石。 下課第15頁(yè)，共21頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)47分，星

10、期二吸聲材料1) 吸聲材料的定義當(dāng)聲波遇到材料表面時(shí)，被吸收聲能與入射聲能之比，稱為吸聲系數(shù)。通常取125，250，500，1000，2000，4000（Hz）等六個(gè)頻率的吸聲系數(shù)來(lái)表示材料的吸聲頻率特性。凡六個(gè)頻率的平均吸聲系數(shù)大于0.2的材料，稱為吸聲材料。下課第16頁(yè)，共21頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)47分，星期二(2) 吸聲材料及其結(jié)構(gòu)吸聲材料和吸聲結(jié)構(gòu)的種類很多，按其材料結(jié)構(gòu)狀況可分為多孔吸聲材料、共振吸聲結(jié)構(gòu)和其它吸聲結(jié)構(gòu)三大類。吸聲材料的氣孔是開放的，且互相連通，其氣孔越多，吸收性能越好。大多數(shù)吸收強(qiáng)度較低，因此，吸收材料應(yīng)設(shè)置在護(hù)壁臺(tái)度以上，以免碰撞壞。多孔吸收材料易于

11、吸濕，安裝時(shí)應(yīng)考慮脹縮的影響下課第17頁(yè)，共21頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)47分，星期二隔聲材料 建筑上把主要起隔絕聲音作用的材料稱為隔聲材料。隔聲材料主要用于外墻、門窗、隔墻以及隔斷等。隔聲可分為隔絕空氣聲（通過(guò)空氣傳播的聲音）和隔絕固體聲（通過(guò)撞擊或振動(dòng)傳播的聲音）。兩者的隔聲原理截然不同。對(duì)于空氣聲，根據(jù)聲學(xué)中的質(zhì)量定律，其傳聲的大小主要取決于墻或板的單位面積質(zhì)量，質(zhì)量越大，越不易震動(dòng)，則隔聲效果越好?？梢哉J(rèn)為：固體聲的隔絕主要是吸收，這和吸聲材料是一致的；而空氣聲的隔絕主要是反射，因此必須選擇密實(shí)、沉重的如粘土磚、鋼板等作為隔聲材料。 對(duì)于隔絕固體聲音最有效的措施是采用不連續(xù)結(jié)

12、構(gòu)處理。即在墻壁和承重梁之間，房屋的框架和墻壁及樓板之間加彈性襯墊，這些襯墊的材料大多可以采用上述的吸聲材料，如毛氈、軟木等。將固體聲轉(zhuǎn)換成空氣聲后而被吸聲材料吸收。下課第18頁(yè)，共21頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)47分，星期二吸聲材料及其結(jié)構(gòu)多孔吸聲材料多孔吸聲材料，包括纖維狀、顆粒狀和泡沫狀，其對(duì)低頻聲的吸收比較差；多孔吸聲材料的構(gòu)造特征是：材料從表到里具有大量?jī)?nèi)外連通的微小間隙和連續(xù)氣泡，有一定的通氣性。這些結(jié)構(gòu)特征和隔熱材料的結(jié)構(gòu)特征有區(qū)別，隔熱材料要求的是封閉的微孔。多孔吸聲材料是普遍應(yīng)用的吸聲材料，其中包括各種纖維材料：玻璃棉、超細(xì)玻璃棉、巖棉、礦棉等無(wú)機(jī)纖維，棉、毛、麻、棕絲、草質(zhì)或木質(zhì)纖維等有機(jī)纖維。纖維材料有的直接以松散狀使用，有時(shí)可用粘著劑制成氈片或板材，如玻璃棉氈、巖棉板、草紙板、木絲板、軟質(zhì)纖維板等等。微孔吸聲磚等也屬于多孔吸聲材料。泡沫塑料，如果其中的孔隙相互連通并通向外表，可作為多孔吸聲材料。下課第19頁(yè)，共21頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)47分，星期二共振吸聲結(jié)構(gòu)其中包括單個(gè)共振器、穿孔板共振吸聲結(jié)構(gòu)、博板共振吸聲結(jié)構(gòu)，常采用共振吸聲原理來(lái)解決低頻聲的吸