燃料白白損失?隔熱保溫涂料幫你“鎖住”熱量!

隨著社會的發(fā)展和低碳環(huán)保的要求，節(jié)能降耗已成為能源應(yīng)用和科學(xué)研究中的一個重大問題。然而，在高溫蒸汽管道、輸油管道、高溫工件、建筑物等場合，往往難以避免高溫?zé)崃康膿p失，不僅浪費燃料，而且熱量損失容易燙傷人，影響生產(chǎn)。

顯然，讓這些能量流失并不是一個明智的選擇。因此，如果你想防止高溫物體散發(fā)更多的散熱，你可以在高溫物體表面涂上保溫涂料。干燥固化后形成一定強(qiáng)度和韌性的保溫涂料，能有效抑制熱損失，成本低于普通保溫材料。

隔熱涂料的分類

目前，保溫涂料分為復(fù)合硅酸鹽保溫涂料、陶瓷保溫涂料、涂料分為復(fù)合硅酸鹽保溫涂料、陶瓷保溫涂料、空心玻璃珠保溫涂料、金屬鋁土礦保溫涂料等。根據(jù)不同的加工工藝，可分為加熱型、室溫非加熱型和干粉型。根據(jù)其料和輻射保溫涂料。

一

按材料分類

1.復(fù)合硅酸鹽保溫涂料

復(fù)合硅酸鹽保溫涂料以海泡石、膨脹珍珠巖、膨脹蛭石為骨料，以硅藻土、鈦白粉、云母為顏料填料，通過一定的工藝加入增強(qiáng)纖維和適量的固化劑。使用的膠粘劑也逐漸從單個水玻璃膠轉(zhuǎn)變?yōu)樗ＡШ凸枞苣z、水泥和石膏。各種添加劑也可根據(jù)性能要求和應(yīng)用特點添加。保溫涂料經(jīng)球磨、機(jī)械灌漿、分散、攪拌等工藝開發(fā)，具有容量小、阻燃、導(dǎo)熱系數(shù)小、干燥時間短、干燥收縮率小等特點。目前，復(fù)合硅酸鹽保溫涂料已廣泛應(yīng)用于石化、建筑外墻、造紙造船、電子機(jī)械等行業(yè)。

2.陶瓷保溫涂料

陶瓷保溫涂料由基材、陶瓷微珠、固化劑和各種添加劑制成。該涂料較大的優(yōu)點是耐高溫性好，熱反射性能高，輻射性能優(yōu)異，熱阻隔性能優(yōu)異。高溫設(shè)備和管道設(shè)備可以保持大部分熱量不流失。它具有優(yōu)異的隔熱效果、高溫化學(xué)穩(wěn)定性和耐腐蝕性，特別是經(jīng)濟(jì)節(jié)能。目前，陶瓷保溫涂料廣泛應(yīng)用于高溫設(shè)備、建筑外墻等行業(yè)。

陶瓷空心微珠SEM圖

陶瓷微珠的主要成分是SiO2和Al2O3，經(jīng)過1400℃直徑在5~1000微米之間，直徑越大，空心率越高，反之亦然。這種空心微珠是一種流動性好的松散粉末材料，外觀灰白色，阻燃性好，電絕緣性好，密度低，吸油率低，強(qiáng)度高。因其性能穩(wěn)定、耐候性好、價格低廉而得到廣泛應(yīng)用。

3.空心玻璃保溫涂料

空心玻璃珠絕緣涂料是以空心玻璃珠為輕骨料制成的絕緣涂料。空心玻璃珠的直徑很小，具有許多其他骨料無法追趕的優(yōu)良特性，如抗壓、抗拉強(qiáng)度高、耐高溫、電絕緣、絕緣好、導(dǎo)熱系數(shù)小、干收縮率小等，也被稱為空間時代材料。該涂料已廣泛應(yīng)用于石化和建筑行業(yè)，是一種非常有前途的保溫涂料新品種。

空心玻璃微珠SEM圖

此外，空心玻璃珠還具有重量輕、分散性高、流動性好、耐水（吸水率低）、耐腐蝕等特點。因此，在涂料中引入空心玻璃珠不僅可以提高涂料的保溫性能，還可以使涂料具有重量輕的特點。

4.金屬鋁土礦保溫涂料

金屬鋁土礦保溫涂料是以鋁土礦為骨料開發(fā)的保溫涂料。它具有耐熱性、耐化學(xué)穩(wěn)定性、耐老化性和耐熱沖擊性，廣泛應(yīng)用于金屬鑄件（鑄鐵、鑄鋼等）的生產(chǎn)過程中。高葛成功制備了一種金屬鋁土礦保溫涂料，可以減少對金屬鑄件的熱沖擊，延長鑄件的使用壽命，提高鑄件表面的亮度和光滑度，發(fā)揮美觀的作用。

二

按保溫原理分類

熱傳遞主要通過導(dǎo)熱、對流和輻射三種方式實現(xiàn)。保溫涂料的導(dǎo)熱性由這三種方式的綜合效應(yīng)決定，可分為屏障型、反射型和輻射型。

涂層的傳熱方式

1.隔熱涂料

隔熱涂料是一種導(dǎo)熱性低、阻抗高的被動涂料。該涂料的保溫機(jī)理相對簡單，主要選擇低導(dǎo)熱性材料作為保溫骨料或?qū)⒖諝庖胪繉樱▽?dǎo)熱性極低），以密度小、孔隙率高的無機(jī)礦物為功能填料，然后選擇耐候性好、成膜良好的基底粘合劑，涂在設(shè)備表面，固化形成一定厚度的保溫層，獲得良好的保溫效果。導(dǎo)熱系數(shù)的大小決定了涂層的隔熱性能。

2.反射保溫涂料

太陽輻射能輻射到地球的波長主要分布在0.25～2.5μm可見光區(qū)和近紅外光區(qū)0波段.4～2.5μm波段反射率高。在波長范圍內(nèi)，反射率越高，隔熱效果越好。對于長期暴露在陽光下的物體表面，可采用反射隔熱。

空心微珠、鋁粉、鈦白粉主要用于反射隔熱涂料ZnO反射性骨料或填料為粉末，通過粘合劑緊密粘合制備涂層，達(dá)到隔熱效果。借助這些材料內(nèi)部封閉的孔隙結(jié)構(gòu)，進(jìn)入涂層的熱量可以產(chǎn)生二次反射和散射。反復(fù)反射和散射后，大部分熱量將被涂層堵塞。基材與顏填料的折射率差直接影響涂料的隔熱性能。同時，顏填料的粒徑、尺寸分布、顆粒形狀和用量都會對反射率產(chǎn)生很大影響。

城市建筑隔熱常用反射隔熱涂料

3.輻射保溫涂料

物質(zhì)分子吸收光子，能量轉(zhuǎn)化，促進(jìn)分子振動、旋轉(zhuǎn)能量變化，使晶格、鍵組不斷振動碰撞，使分子能量水平從高到低熱發(fā)射，以紅外輻射吸收部分能量到外部空間，從而降低物質(zhì)內(nèi)部溫度。因此，輻射隔熱涂料的機(jī)理是將材料吸收的熱量轉(zhuǎn)化為熱反射電磁波輻射到大氣中。阻隔型和反射型隔熱涂料只能減緩熱傳遞速度，而輻射型隔熱涂料可以以電磁波的形式傳遞吸收的熱量，而不會陷入困境。常用的顏料填料是發(fā)熱率高的金屬氧化物，如Fe2O3，CuO尖晶石型物質(zhì)。

保溫涂料的應(yīng)用

隔熱涂料具有效率高、隔熱、節(jié)能環(huán)保、使用方便、經(jīng)濟(jì)效果好等特點，其功能已跨越多個領(lǐng)域。例如，在石化行業(yè)，應(yīng)用于儲罐、油罐、油庫、管道、裂解設(shè)備、海洋鉆井平臺等。；外墻保溫系統(tǒng)、內(nèi)墻裝飾環(huán)保系統(tǒng)、玻璃等。；車身、內(nèi)部部件、窗玻璃、排氣管、發(fā)動機(jī)部件等。；也用于加熱爐、蒸汽管道、鍋爐、換熱器、煙囪煙道等其他行業(yè)。

中國武器工業(yè)第59研究所在熱反射保溫涂料中添加了彩色陶瓷空心珠，開發(fā)了多種顏色的高太陽反射比涂料，特別適合建筑外表面，也能滿足高溫工業(yè)設(shè)施的節(jié)能需求，具有廣闊的應(yīng)用前景。