集保温、轻质、耐火、防水、高强、低收缩等优良性能于一身的新型墙体材料，本文采用新型镁质胶凝材料硫柠镁水泥作为胶结材料，添加轻质骨料、防水材料、抗裂纤维、发泡剂，通过正交试验设计研制出一种新型墙体保温材料，其防火、导热、密度、强度、吸水率、收缩性等综合性能优良。通过XRD和超景深三维显微镜VHX-2000等现代测试手段，分析了此保温材料的物相和微观结构，主要的研究成果有以下几个方面。检验了作为胶凝材料的硫柠镁基水泥的性能，配合比氧硫比为1.7、水硫比1.0、柠檬酸含量1.3%时，硫柠镁水泥的28d抗压、抗折强度分别为52.90MPa和9.29MPa。通过单因素试验确定了多孔保温板基本是由硫柠镁水泥为胶结材料，添加轻质骨料、憎水剂和纤维，经发泡剂加气发泡而成的复合体系。影响保温墙体材料的主要性能为材料的密度、吸水率、抗压强度以及导热系数。利用正交试验安设计，通过对这四个主要性能的测定和分析，讨论了骨胶比、发泡剂掺量、纤维掺量以及憎水剂掺入量对于各项性能的影响，终得出配合比为：骨胶比为0.2、发泡剂掺量0.09、憎水剂掺量1.2%及纤维掺量0.4%。

快速化的工业与城市发展,推动了全球经济的迅猛发展,同时,也损害了自然生态系统,城市与自然越离越远,难以和谐发展,由此产生的经济社会发展、自然环境保护、生存与健康等社会民生问题也问题也越来越突出。城市建筑中的保温防火工程使用大量有害物质,对空气产生污染,一旦发生火灾就释放大量毒气,给城市生态环境造成影响,而无机防火保温板产品的诞生,不但起到了环保的作用采用玻化微珠和膨胀珍珠岩制备无机保温板,研究其导热系数、抗压强度和干密度分别随玻化微珠掺量的变化规律。结果表明,玻化微珠的较佳掺量为膨胀珍珠岩质量的30%,与未掺加玻化微珠的膨胀珍珠岩保温板相比,其导热系数降低了14.7%,抗压强度提高了17.8%,干密度增加了19.9%。利用扫描电子显微镜对试样进行微观分析,探讨玻化微珠掺量对保温板性能的影响。

市场常用EPS,XPS,聚氨酯硬泡等有机保温材料,存在着巨大安全隐患,研发轻质高强、防火防水的保温材料尤为重要.故以玻化微珠、二氧化硅气凝胶颗粒、硅藻土等为轻集料,加入无机胶液,拌匀后装入模具,热压制成板.实验表明,设计表观密度为200kg/m3,而实际表观密度216kg/m3~229kg/m3,分析少量水分被封入玻化微珠内部;导热系数在0.061W/(m·k)~0.090W/(m·k)之间,大空隙及水分导致其偏高;抗压强度在0.27MPa~0.49MPa;吸水率约为12%,板材的大量空隙及玻化微珠封闭不好导致吸水率偏高.

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。