上海骏瑾保温耐火材料有限公司

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JJ超轻高温硅酸钙板

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  • 发布时间:2019-05-31

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骏瑾轻硅酸钙与普通硅酸钙绝热制品及硅酸铝、岩棉等纤维制品性能比较

硅酸钙是硬质保温材料,系硅质材料(SiO2)与钙质材料(CaO)在高温高压条件下水热反应而成,按合成结晶体不同分为托贝莫来石型(5 CaO·6 SiO2·5H2O)和硬钙硅石型(6 CaO·6 SiO2·H2O)两类,前者在GB/T 9-1998《硅酸钙绝热制品》国家标准中定为Ⅰ型制品,使用温度为650℃,后者定为Ⅱ型制品,使用温度为1000℃。无论Ⅰ型还是Ⅱ型制品,决定性能的先进性是制品的密度,密度越小,制造工艺水平及性能越先进。目前国内的普通硅酸钙密度都在200~270kg/m3之间,本公司引进日本先进技术是国内生产135#及110#超轻硅酸钙属硬钙硅石型(6 CaO·6 SiO2·H2O)Ⅱ型制品,由于具有国际先进的制造工艺,制品密度达130-170kg/m3,国内。硅酸铝、岩棉是纤维类保温材料,系焦宝石、玄武岩等矿物熔化后,制成纤维,然后用酚醛树脂粘结剂固化成型。不同的生成原理,决定了各类保温材料不同的性能。

一、绝热性能

由于纤维类制品是先制成纤维,再粘结成型,容重轻,一般在80-150kg/m3之间,常温导热系数低,然而由于其纤维直径大,一般在6μm以上,空隙大,且不均匀,(孔径在1-5mm),随温度升高,空气对流传热系数增大,总的导热系数随温度显著增大,硅酸铝导热系数方程式:λ=0.042+0.00020(tm),见GB50264-97,岩棉导热系数方程式:λ=λ0+0.00021(T-343),见《绝热工程应用技术》上册P107。λ0一般为0.04w/m.k左右。 硅酸钙绝热制品是结晶成型后,除去多余水份形成微孔;孔结构细小、均匀;虽然空隙率高达80-90%,但孔径在1μm左右,人眼根本看不到微孔,所以导热系数随温度升高变化不大,导热系数方程式:λ=λ0+0.00010(T-343),见GB/T9-1998附录D,而超轻硅酸钙是直径100nm(0.01μm)左右的硬硅钙石纤维缠绕成球状中空二次粒子,具有特别优越的绝热性能。普通硅酸钙的λ0=0.062w/m.k,超轻硅酸钙的λ0=0.04w/m.k。

述材料导热系数随温度变化见下图:
导热系数随温度变化

由图可见,只有超轻硅酸钙,在任何温度层,导热系数优于其它三类材料。

二、耐久性和经济性

硅酸钙由于微孔结构细小、均匀,属硬质材料,抗压强度≥0.40Mpa,抗折强度≥0.20Mpa(见GB/T9—1998),而纤维软质材料,不具备抗压、抗折强度。保温材料具有一定的强度,有利于安装时保持原有的形状;维修时便于耐外界冲击。

硅酸铝纤维类制品靠粘合剂结合,粘合剂易分解,高温收缩大,加上本身不具备足够的抗压力、抗折强度,在设备上应用时间一长,易松解,出现底部压缩,而顶部脱空,导致整体保温效果显著减小的现象。

硅酸钙是结晶形成,不使用任何粘合剂。尤其是超轻硅酸钙,具有纤维软质材料的密度,兼有硅酸钙硬质材料的强度,高温收缩小,长期高温环境下性能稳定,所以使用期限明显优于纤维类制品,加上超轻硅酸钙优越的绝热效果,同样的工况下可以降低20%以上的材料,具有良好的经济性。

三、环境影响及腐蚀性

纤维类制品需用粘结剂成型,国内且普遍应用的酚醛树脂,酚醛树脂为270℃以上分解释放出有毒的甲醛气体,有强烈臭味,对眼粘膜、鼻、皮肤有刺激作用,吸入甲醛会引起恶心、鼻炎、支气管和结膜炎等(见"甲醛毒性及防护")。依据《卫生部、劳动人事部、财政部、全国总工会职业病范围和职业病患者处理办法的规定》及《工业企业设计卫生标准》之规定,甲醛中毒属于"职业中毒"第42类,室内空气中甲醛允许浓度为3mg/m3。还有,在安装维修过程中,纤维类制品易引起皮肤刺痒。

而硅酸钙制品用天然矿物和石灰作主要原料,靠结晶反应成型,不加任何粘合剂。结构稳定,无任何有毒、有害物质,是一种既安全、又清洁的保温材料。

由于酚醛树脂所用苯酚、甲醛、酸碱等化工原料含有大量F-、Cl-杂质,导致纤维制品中F-、Cl-含量偏高,限制了在奥氏体不锈钢管道中应用;而超轻硅酸钙在生产过程中不引进F-、Cl-污染源,能很好地限制硅酸钙制品中F-、Cl-等含量。

四、结论:

从上述分析中,在任何温度层,无论绝热性能、使用期限,还是环境影响、管道耐腐蚀性、经济性等方面,超轻硅酸钙绝热制品都优于普通硅酸钙及硅酸铝、岩棉等纤维类制品。从日本等国外的大量应用工程中证实,超轻硅酸钙制品确实是一种清洁、耐久、优越的保温材料,在国外有"绿色保温材料"之称。

 

高温型硅酸钙制品

项目 单位 性能
使用温度 ≤1000
线收缩率 % ≤1.0
密 度 Kg/m3 130±20
导热系数 W/mk(100℃) ≤0.045
抗压强度 MPa ≥0.4
抗折强度 MPa ≥0.2
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