热绝缘涂层的应用和研究进度

由于使用热隔热涂层不需要重建原始墙壁，水管，电线等。在房屋中，它只需要根据普通建筑涂料的建筑技术来构造，因此它具有能量 - 节省现有房屋的转型。无与伦比的优势。如今，热隔热涂层正在沿多功能和高性能的方向开发，高科技技术（例如纳米材料）也已应用于新涂层的研究和开发。

1。热绝缘涂层的分类和工作机理

当前，根据工作机制，常见的热绝缘涂层可以分为四种类型：屏障类型，反射类型，辐射类型和混合类型。

1。屏障绝缘涂层

屏障绝缘涂层是一种被动涂料，具有低导热率和高阻抗。它通常使用具有低导热率的材料（例如气凝胶，空心玻璃微粒，硅藻土粉末等）作为热绝缘骨料。或将空气引入涂料膜（极低的导热率），使用低密度和高孔隙率的无机矿物作为功能填充剂，然后选择具有良好天气耐药性和膜形成特性的基本材料来处理它们。其热绝缘性能的质量主要取决于涂层中每个组件的热导率，并且热绝缘效应通常与涂层的厚度成正比。屏障绝缘涂层的绝缘特性更为突出，并且更适合夏季的高温区域。

2。气冰热绝缘效应

气凝胶涂料是一种常见的屏障绝缘涂层。涂层中气凝胶和三维网络结构的纳米孔破坏了基质的热传导路径，使其具有极低的导热率。同时，纳米孔结构限制了空气分子的自由流并抑制空气的对流。无限的孔壁数量形成了热辐射的反射表面和折射表面，从而最大程度地抑制了辐射热电导率。因此，气凝胶涂料可以有效地减少热传输，在改善环境中发挥作用并减少能源消耗。

3。反射隔热涂层

反射热绝缘涂层具有反射光和热的特性。 95％的阳光能量穿透大气并到达地面的能量集中在可见光区域，波长为0.4〜0.72μm，红外光面积和波长为0.72〜2.5UM。因此，反射性绝缘涂层主要使用太阳的这一部分。热辐射反映回大气中，因此不会被涂料，设备或建筑物所吸收，因此涂层设备或建筑物的表面和内部温度不会升高。这种类型的涂层对可见和红外光的反射率越高，热绝缘效应的意义越大。由于其主要功能是“热绝缘”而不是“热绝缘”，因此它主要用于夏季炎热和高温的地区，但很少在寒冷的冬季地区。

在制备反射隔热涂层时，通常会添加具有高反射率的热隔热填充剂，高空比率和低导热率将添加到涂层中，以在内部建立一个封闭的孔结构，从而促进进入涂料的热量。亚反射和散射。金属氧化物是最常用的反射填充剂，例如二氧化钛（IE，二氧化钛，折射率2.80），氧化锌（折射率2.20），等。

另外，空心玻璃微球和陶瓷微球也经常用作功能填充剂。在反射性绝缘涂层中，粒径，尺寸分布，颗粒形和色素填充剂的剂量将对反射率产生很大的影响。

4。辐射绝缘涂层

辐射型热绝缘涂层的工作机制是使用涂层中使用的高热发射率物质成分的物理特性，以电磁波的形式辐射吸收的热量进入外部空间，从而减少热量的热量材料的表面。 。具体而言，这是因为物质的分子吸收了光子的能量，导致晶格和键合簇连续振动以引起碰撞，从而导致分子能状态水平从高到低到低的热量发射，并引起热量发射。能量是通过红外辐射发出的。进入外部空间的方式。辐射涂层可以以电磁波的形式散发出吸收的热量，因此它们是一种有效的冷却和热隔热涂层，其热绝缘效果高于反射涂层的隔热效果。但是，由于成本很高，他们目前正在建筑物中。应用程序不多。辐射型热绝缘涂层通常使用具有高热发射率的金属氧化物作为功能填充剂，例如尖晶石型物质，例如锰二氧化碳（MNO2），氧化铁（FE2O3）和氧化铜（CUO）。

5。复合绝缘涂层

复合热绝缘涂层可以同时具有屏障，反射和辐射的功能。他们通常使用上述涂料的功能组件为其协同优势提供全面发挥，从而增强了涂料的热绝缘性能。 Pan Qizhao等。 [3]将丙烯酸树脂作为膜形成物质，将金红石二氧化钛作为色素填充剂，空心玻璃微粒和纳米尼亚菌作为功能填充剂，并补充了其他添加剂，以准备纳米复合材料的外部外墙绝缘涂料。 ，具有屏障类型，反射类型和辐射类型功能。实验表明，空心的玻璃微粒和纳米尼氏症具有协同作用。与仅具有空心玻璃微粒的涂料相比，空心玻璃微粒和纳米尼罗菌的涂层之间的最大温度差为3℃。当纳米氧化物含量为5％时，涂层具有最佳的热隔热性能，导热率为0.072W/（M·K）。

2。研究热点和热绝缘涂层的前景

多功能和高性能的热隔热涂层通常具有高温阻力，低热电导率，绿色且环保的，多样化的装饰效果，防水和耐用以及低价的特征。二氧化硅（SIO2）气凝胶及其复合材料代表了这种类型的纳米热绝缘。除了出色的热绝缘和节能性能外，它还具有防水，环境保护和耐用性的优势。近年来，使用纳米SiO2气凝剂来开发有效的热绝缘涂层已成为主流趋势之一。

开发主要是热绝缘和辅助热绝缘涂层的热绝缘涂层具有重要意义。红外高发射辐射热隔热涂层是建筑涂层的开发方向。用于制备这种类型涂层的高发射率成分功能填充物主要分为三类：一个是相变材料，可以通过相变的可逆过程来达到恒定的温度，而相位变化的过程和热放热则可以实现。另一个是金属氧化物，例如F E2O3，M NO2，Cu O和氧化钴（COO），主辐射带在2.5〜12UM的范围内；第三，碱性土金属硫酸盐和碱土金属碳酸盐含有红外发射率，例如硫酸钡（BA）SO4），硫酸钙（Caso4），碳酸钙（CACO3）等。建筑物可以吸收人体发出的一部分红外热量，并通过电器（例如加热和空气）发出的热量调理。当涂层达到一定量的热量存储时，它将以红外发射波的形式辐射热量进入房间。在空气中，可以实现室内绝缘材料，并特别适合在寒冷的冬季使用。此外，随着我​​国对环境保护的重视不断增加，可生物降解的涂料和环保涂料将来不可避免地成为未来的主要开发方向。例如，市场上的大多数反射隔热和热绝缘涂层都是基于溶剂的，并且有害成分的含量很高，例如挥发性有机化合物（VOC）。因此，开发具有出色性能和绿色环境保护的水基反射涂层也是当前的研究热点。

iii。结论

随着新材料和高科技技术的持续出现，热绝缘涂层不断发展朝着多功能和高性能发展。同时，标准的热隔热涂层系统已逐渐改进，测试技术已经越来越先进，并且产品质量得到了充分的保证。我相信，在不久的将来，热绝缘涂料的应用范围将更加广泛，这肯定会为整个节能行业的模式带来巨大变化。

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