无机保温材料是当前保温材料领域研究的热点。黑曜岩是一种酸性火山玻璃岩,其二氧化硅含量在70%左右,含水量较少(<2%)。黑曜岩具有容重小、耐火度高、化学稳定性强、导热系数低、吸湿性小等优点,广泛用于保温、隔音材料。本研究以黑曜岩粉末为主要原料,水玻璃和双氧水分别作为碱激发剂和发泡剂。通过将黑曜岩粉末、水玻璃、表面活性剂(十六烷基三甲基溴化铵CTAB)等混合均匀后加入适量双氧水静置发泡,在发泡 以导热系数极低的物质气凝胶为研究对象,使其与膨胀珍珠岩复合,制成气凝胶膨胀珍珠岩。对比级配与非级配气凝胶膨胀珍珠岩胶凝材料的传热性能,建立数值模型模拟气凝胶膨胀珍珠岩的粒径级配在传热中的作用,推导出气凝胶膨胀珍珠岩胶凝材料的传热规律。根据气凝胶膨胀珍珠岩的特性研制建筑保温材料,测试这种新型保温材料的导热系数和力学性能。计算太原地区气象参数下气凝胶膨胀珍珠岩保温材料围护建筑的年制热制冷能耗值为57.45 kWh/m2,与普通围护建筑109.90kWh/m2相比,实现能耗的大幅降低。本文研究的具体内容如下:(1)使用不同硅源、酸碱催化剂和改性置换剂研制低导热气凝胶。对制得二氧化硅气凝胶进行表征,比较测试结果,研究硅源种类、酸碱催化剂、凝胶时间、硅源试剂与去离子水的体积比、改性置换液的组成和比例对气凝胶性能的影响。

信阳中信无机纳米保温板是一种无毒、无味、不燃、不腐、耐酸碱、保温、隔音隔热，内部呈蜂窝状结构产品，是由酸性火山玻璃质熔岩经破碎，筛分至一定粒度，再经预热，在1400℃以上高温延时烧结而制成的一种白色或浅色的优质绝热保温材料，可与不同的胶结料配制制成。 中信无机纳米改性保温面砖，用于外墙保温层。其强度高、绝热好，有保温防渗功能。 技术原理为：在制备外墙保温面砖的保温层时添加纳米材料和高分子材料，在一定条件下聚合成型、改性，以提高其抗压、抗裂、抗剪强度以及粘接强度，制造出基底保温层含纳米材料的铝塑及纳米材料复合的高强度、高绝热外墙保温面砖。

为改善目前市场上玻化微珠保温板干密度大、抗压强度低、保温效果差等缺陷,以粉煤灰掺量(取代水泥)、水泥种类、玻化微珠掺量为变量,通过单因素试验确定保温板的配合比。结果表明:当粉煤灰掺量为10%,选用P·O52.5水泥,玻化微珠掺量为194.75 kg/m3,玻化微珠保温板自重较小并且承重能力及保温性能均佳。 以膨胀玻化微珠为主要原料,与水泥、外加剂混合,经模压成型制备新型保温墙板。通过正交试验,测试膨胀玻化微珠、水泥、外加剂种类、纤维水镁石绒掺量对膨胀玻化微珠墙体保温板抗压强度和导热系数的影响。结果显示:膨胀玻化微珠掺量对保温板导热系数影响显著,对保温板强度的影响因素顺序为:膨胀玻化微珠掺量>外加剂种类>水泥用量>纤维水镁石绒掺量。

玻化微珠保温板保温性能差、干密度大、强度低等缺点,从原材料的选用、配比优化等方面出发,建立保温板的性能检测方法,采用正交试验对保温板配比进行研究,通过极差、方差等分析方法,得到初步配比,再采用配比优化试验并考虑保温板综合性能,得到试验优配比,终研制出性能更优的玻化微珠保温板。主要研究内容如下:1.通过比较分析现有玻化微珠保温板组成材料的优缺点,选定试验原材料;同时对比分析现行相关试验标准,确定玻化微珠保温板各项性能测试标准。以普通玻化微珠保温砂浆基本配比为基础,考虑干密度、抗压强度、稠度三项指标,根据试验确定本文较适宜的玻化微珠堆积密度和试验用水量。2.通过分析现有玻化微珠相关规范,制定本文试验配比考核指标。采用四因素三水平正交试验,以保温板干密度、导热系数、抗压强度为评价指标,通过极差、方差等分析方法研究玻化微珠掺量、水泥掺量、纤维水镁石绒掺量以及复合外加剂种类四种因素对三项指标的影响,得出影响保温板性能指标的主次因素及显著性并初步确定玻化微珠保温板试验配比。在此基础上对试验配比进一步优化,并考虑保温板抗折强度、线性收缩率、抗冻性等各项性能,在满足试验配比考核指标和优.