Методи за образуване на пореста структура, структура и видове топлоизолационни материали
Получаване на силно порест материал с влакно. Зависимост на плътността и топлопроводимостта на памучната вата от диаметъра на влакното. Метод за въвеждане на влакнести и порести пълнители и инертни материали. Използване на органични топлоизолационни материали.
Изпратете вашата добра работа в базата знания е проста. Използвайте формуляра по-долу
Студенти, аспиранти, млади учени, използващи базата от знания в своето обучение и работа, ще ви бъдат много благодарни.
публикувано на http://www.allbest.ru/
МЕТОДИ ЗА ФОРМИРАНЕ НА ПОРОЗНА СТРУКТУРА, СТРУКТУРА И ВИДОВЕ ТЕРМОИЗОЛАЦИОННИ МАТЕРИАЛИ
1. Начини за образуване на пореста структура
1.1 Метод за създаване на влакнесто скеле
Производството на силно порест материал с влакнест гръбнак обикновено се състои от следните операции: производство на влакна, образуване на продукти, стабилизиране на свойствата на формираните продукти.
Поради своята гъвкавост, влакната, когато са подредени произволно в обема на материала, създават еластично-твърда влакнеста рамка. Порите в такъв материал са комуникационни, не са еднородни по размер и форма.
Топлопроводимостта на такива материали до голяма степен зависи от размера на порите, което определя приноса на конвективния топлообмен.
Намаляването на размера на порите се постига чрез прост метод - чрез намаляване на диаметъра на влакната, тъй като колкото по-тънки са влакната, толкова по-голям е броят на влакната в единица обем на материала (при постоянна маса на твърдата фаза) и следователно, колкото по-нисък е конвективният топлообмен. Освен това, колкото по-тънки са влакната, толкова по-малка е контактната площ между влакната и толкова по-големи са тези контакти, което увеличава устойчивостта на материала към пренос на топлина. Следователно, за да се увеличат топлоизолационните свойства на влакнести материали, е необходимо да се стремим да намалим диаметъра на влакната.
Обаче осигуряването на необходимите строителни и експлоатационни свойства на влакнести материали от този тип поставя определени ограничения върху този фактор.
От една страна, намаляването на диаметъра на влакната води до увеличаване на тяхната якост на скъсване. Това се дължи на увеличеното повърхностно несъвършенство на по-дебелите влакна и, във връзка с това, голяма проява на ефекта на Rebinder, което предопределя интензивна загуба на якост от дебели влакна във времето, когато те се навлажняват.
От друга страна, има известна граница, след която намаляването на диаметъра на влакната влияе отрицателно върху експлоатационните и топлофизичните свойства на влакнести материали. Това се дължи на намаляване на твърдостта и еластичността на много тънки влакна, тяхното слепване по време на работа и увеличаване на средната плътност и намаляване на порьозността. Следователно, диаметърът на влакната трябва да бъде оптимизиран в зависимост от вида на влакното и условията на експлоатация на продуктите в структурата.
Термичните свойства се влияят от дебелината на влакната (фиг. 7), дължината на влакната и гъвкавостта.
Фигура: 7 Зависимост на плътността (c) и топлопроводимостта (l) на вълната от диаметъра на влакното (d)
Рационалната дължина на влакната се определя от технологията на продуктите, а диаметърът се определя от якостта и еластичните свойства на влакното. Влакната трябва да са с кръгло напречно сечение с плътна, гладка повърхност, без рязка разлика в диаметъра по цялата им дължина.
1.2 Използване на естествена порьозност
Методът се основава на използването на силно порести скали от седиментен (диатомит, триполи) или вулканичен (пемза, вулканичен туф, вулканични пясъци и пепел) произход, както и промишлени отпадъци (шлаки).
1.3 Метод за въвеждане на влакнести и порести пълнители и инертни материали
Методът, широко използван при производството на топлоизолационни продукти, се основава на хомогенизиране на гранулирани и влакнести структурни елементи в местата на взаимния им контакт с помощта на тънки адхезивни междинни слоеве. Тези междинни слоеве се създават чрез въвеждане на свързващи състави с нисък вискозитет в материала, оформящ рамката, разпределяйки го на тънък слой върху повърхността на зърната или влакната, които след това ги довеждат в контакт чрез прилагане на малки сили на натиск върху тях.
Като свързващи вещества се използват течни състави (за предпочитане водни разтвори) от полимери, цимент, глина, разтворимо стъкло.
Видът на порьозност на материалите, получени чрез контактно фугиране, зависи от вида на използваните материали за оформяне на рамки: влакнеста пореста структура се формира от влакна, гранулирана структура се формира от зърна.
Свойствата на продуктите, получени по този метод, се влияят значително от реологичните характеристики на свързващите вещества, тяхната адхезивна способност и методите за въвеждане в формовъчната смес.
Примери за материали: продукти от минерална вата върху свързващо вещество, стъклени пори и др.
Този метод се различава от предишния по това, че всички кухини между рамкообразуващия материал са запълнени със свързващо вещество.
В преобладаващото мнозинство се използва хомогенизиране в насипно състояние за получаване на материали от силно порести зърна. В същото време, за да се увеличи общата порьозност на материала, те са склонни да използват силно порести полидифракционни зърна, за да постигнат най-голямото си количество в обема на материала.
Вторият ефективен метод за увеличаване на порьозността е използването на поресто свързващо вещество (под формата на пяна). В този случай материалът се получава с клетъчна порьозност, която се състои от порьозността на зърната и порьозността на свързващото вещество.
Примери за материали: керамзитобетон, перлит бетон, керамзит пенобетон и др.
1.4 Метод за задържане на висока вода
Този метод се основава на използването на компоненти с висока способност за задържане на вода в състава на формовъчната маса. Изпаряването на несвързана вода осигурява висока порьозност на материала.
Обемът на въздушната порьозност на материалите, получени по този метод, може да се намери по формулата