隔热材料的分类及应用

隔热材料种类繁多，按其组成可分为有机隔热材料和无机隔热材料［8-11］。

12.1.2.1　有机隔热材料

有机隔热材料主要有聚苯乙烯泡沫、聚氨酯泡沫、酚醛泡沫及脲醛泡沫等，其因容重低、热导率低且易加工等特点被广泛应用于隔热领域，但有机材料在高温下易分解和燃烧，限制了其在高温领域的使用。

12.1.2.2　无机隔热材料

无机隔热材料主要有金属和无机非金属隔热材料，金属隔热材料主要包括金属箔和金属镀膜，因其具有很高的红外反射率，常与其他隔热材料复合成多层结构制备高温隔热材料，从而应用在航空航天中的高温热防护领域。无机非金属材料因具有耐高温、热稳定性好及耐腐蚀等特点而被广泛应用于高温领域。无机隔热材料种类很多，根据材料形态可分为粉末状、多孔状、纤维状［12-13］。(www.xing528.com)

（1）粉末状无机隔热材料。粉末状无机隔热材料主要包括硅藻土、珍珠岩、蛭石粉等。其中，硅藻土主要成分是SiO2及少量Al2O3、Fe2O3、MgO等，其具有较高孔隙率且轻质耐热，通常被加工成保温板等直接填充材料，用于建筑和工业设备隔热［14］。粉末状隔热材料虽应用广泛、价格低廉，但是仍存在一定的应用缺陷，如硅藻土导热系数高，珍珠岩成型性差，填充类颗粒污染严重等缺点。

（2）多孔状无机隔热材料。多孔状隔热材料主要是利用小孔径内气体的低热导率提高隔热性能，常见的无机多孔隔热材料有泡沫玻璃、微孔硅酸钙、SiO2气凝胶材料等，这些材料具有较高的使用温度和优良的隔热性能，如SiO2气凝胶材料由纳米颗粒连接而成，孔隙率高达99%，密度一般为0.05～0.2g/cm3，其内部孔径小于空气分子的平均自由程，因此，其导热系数仅为0.02W/（m·k）［15-17］。但是多孔状无机隔热材料具有脆性大、机械性能差的缺陷，限制了其实际应用［18-19］。

（3）纤维状无机隔热材料。目前，常用的无机纤维隔热材料主要有玻璃纤维、ZrO2纤维、Al2O3纤维等，无机隔热纤维因具备耐高温、耐火、不燃及耐老化等优点被广泛应用，但是传统的无机纤维强度差、脆性大，与异形设备表面贴合性差，限制了其实际应用。因此，制备柔性无机纤维隔热材料，使其兼具无机纤维耐高温隔热和有机纤维材料柔软的优点，对促进纤维状无机隔热材料的发展和应用具有重要意义。