隔熱耐火材料是指氣孔率高,體積密度小,其有隔熱性能,對熱可起屏蔽作用的材料。由于隔熱耐火材料的重量輕,通常又稱為輕質(zhì)耐火材料。隔熱耐火材料,除了主要用在高于環(huán)境溫度條件下防止熱的流出損失外,還用于低于環(huán)境溫度的下以防止熱的流入。在前一種情況下使用時,常稱為保溫材料;而在后一種情況下使用時則稱為保冷材料。由于節(jié)能降耗的要求,隔熱耐火材料得以迅速發(fā)展。
隔熱耐火材料的品種繁多,可從不同的角度進(jìn)行分類。最常用的一種分類方法是根據(jù)材料的化學(xué)礦物組成或生產(chǎn)用原料進(jìn)行分類和命名,如采用粘土原料、硅質(zhì)或高鋁質(zhì)原料制成的輕質(zhì)隔熱耐火制品稱為輕質(zhì)粘土磚、輕質(zhì)硅磚或輕質(zhì)高鋁磚。
如果按照使用溫度來分類,隔熱耐火材料可分為3種:
(1)低溫隔熱材料,<600℃;
(2)中溫隔熱材料,600~1200℃;
(3)高溫隔熱材料,>1200℃。
從體積密度來看,輕質(zhì)隔熱耐火材料的體積密度一般不大于1.3 g·cm-3 ,常用的輕質(zhì)隔熱耐火材料的體積密度為0.6 ~1.0g·cm-3 ,若體積密度為0.3 ~0.4g·cm-3 或更低,則稱為超輕質(zhì)隔熱耐火材料。
隔熱耐火材料還可以根據(jù)材料的形態(tài)分為:粉粒狀隔熱材料、定形隔熱材料、纖維狀隔熱材料和復(fù)合隔熱材料等。
(1)粉粒狀隔熱材料有不含結(jié)合劑的直接利用耐火粉末或顆粒料作填充隔熱層的粉粒散落關(guān)材料與含有結(jié)合劑的粉粒散落狀輕質(zhì)不定形隔熱耐火材料。粉粒狀隔熱材料使用方便,容易施工,在現(xiàn)場填充和制作即可成為高溫窯爐和設(shè)備的有效的絕熱層。
(2)定形隔熱材料是指具有多孔組織結(jié)構(gòu)的、形狀一定的隔熱材料,其中以磚形制品最為普遍,因而一般又稱為輕質(zhì)隔熱磚。輕質(zhì)隔熱磚的特點是性能穩(wěn)定,使用、運輸和保管都很方便。
(3)纖維狀隔熱材料系棉狀和纖維制品狀隔熱材料。纖維材料易形成多孔組織,因此,纖維狀隔熱材料的特點是重量輕、絕熱性能好、富有彈性,并有良好的吸聲和防震等性能。
(4)復(fù)合隔熱材料,主要指纖維材料與期貨材料配制而成的絕熱材料,如絕熱板、絕熱涂層等隔熱材料。
從結(jié)構(gòu)上看,隔熱耐火材料系由固相和氣相(氣孔)構(gòu)成。據(jù)此,隔熱材料又可按固相與氣相的存在方式和分布狀態(tài)分為以下三類:
(1)氣相為連續(xù)相而固相為分散相的隔熱材料;
(2)固相為連續(xù)相而氣相為分散相的隔熱材料;
(3)氣相與固相都為連續(xù)相的隔熱材料,這種分類方法對分析研究組織結(jié)構(gòu)對隔熱材料性能的影響比較方便。
隔熱耐火材料主要的特征就是熱導(dǎo)率低、體積密度小、對熱量有屏蔽作用的材料。它的主要用途小編剛才已經(jīng)說過了,主要是用于工業(yè)的隔熱層。主要要求如下:
1、它的密度:一般來講耐火材料的密度小于1000kg/m3;
2、它的熱導(dǎo)率:通常熱導(dǎo)率不超過0.29W/(m·k);
3、它的耐壓強度:成型的隔熱耐火材料的耐壓強度不小于0.3MPa,且收縮量小;
4、它的性能特征:不燃燒、不腐蝕,且吸濕性小;
5、它的使用溫度:材料的使用溫度一般都在400℃以上,使用時耐火材料無難度在規(guī)定范圍內(nèi)。常用的隔熱耐火材料中,耐熱溫度較髙的還可以作為耐火材料,耐熱溫度較低、密度小的材料可以作為保溫耐火材料。