内容正文:
第十一章
绝热、吸声材料
11.1 绝热材料11.2 吸声材料
课 时
2学时
教学方法
讲授、启发式
进 程
第24次课
教学目的
重 点
难 点
复习提问
实施步骤:
一、组织教学、课前提问(5ˊ)
二、教学引导(5ˊ)
三、进入本次课讲授内容(包括课堂练习)(85ˊ)
四、小结巩固(重申教学目的、重点、难点)(5ˊ)
讲授内容:
第十一章 绝热、吸声材料
第一节 绝热材料
绝热材料为多孔材料,注意其孔结构。
【基本知识】
介绍绝热材料的性能与应用,将常见绝热材料的组成、性能与应用列表。
【观察与讨论】
绝热材料微观结构
观察常用绝热材料的微观结构照片,讨论如何可获得具类似微观结构特点的绝热材料。
【工程实例分析】
绝热材料的应用
某冰库绝热采用多种绝热材料、多层隔热,以聚苯乙烯泡沫作为墙体隔热夹芯板,在内墙喷涂聚胺酯泡沫层作绝热材料,取得良好的效果。附照片。音频讲解绝热材料的选用原则。
建筑中,将不易传热的材料,即对热流有显著阻抗性的材料或材料复合体称为绝热材料。绝热材料是保温、隔热材料的总称。
绝热材料应具有较小的传导热量的能力,主要用于建筑物的墙壁、屋面保温,热力设备及管道的保温,制冷工程的隔热。
绝热材料按其成分分为无机绝热材料和有机绝热材料两大类。
一、绝热材料的作用原理、要求和选用
1、 导热系数
当材料的两个相对侧面间出现温度差时,热量会从温度高的一面向温度低的一面传导。
由材料的导热性得知,材料导热能力的大小用导热系数λ表示。导热系数是指单位厚度的材料,当两相对侧面温差为1K时,在单位时间内通过单位面积的热量。
2、影响材料导热系数的主要因素
导热系数除与本身的分子结构、温度及热流方向有关外,主要影响因素是材料的表观密度和湿度。
(1)材料的表观密度
材料的表观密度愈小,孔隙率就愈大,导热系数就愈小。
(2)材料的湿度
材料受潮吸水,导热系数会增大;若受冻结冰,则导热系数会增加更多。
二 常用的绝热材料
1、无机绝热材料
(1) 石棉及制品
石棉具有绝热、耐火、耐酸碱、耐热、隔声、不腐朽等优点。按化学成分石棉大致分为温石棉和角闪石石棉两类。
(2)矿渣棉及制品
矿渣棉又称矿棉,是利用工业废料矿渣为主要原料,经熔化、高速离心法或喷吹法等工序制成的一种棉丝状绝热材料。
(3)岩棉及制品
岩棉是以精选的玄武岩为主要原料,经高温熔融加工制成的人造无机纤维。岩棉及其制品(各种规格的板、毡带)具有质轻、不燃、化学稳定性好、绝热性能好等特点。
(4)膨胀珍珠岩及制品
膨胀珍珠岩以珍珠岩、墨曜岩或松脂岩矿石经破碎、筛分、预热,在高温下悬浮瞬间焙烧、体积骤然膨胀而成的一种白色或灰白色的松散颗粒状的材料。具有轻质、绝热、吸音、无毒、不燃烧、无臭味等特点。
(5)膨胀蛭石及制品
蛭石经晾干、破碎、筛选、焙烧膨胀后,形成松散颗粒状材料。膨胀蛭石制品主要有水泥膨胀蛭石制品、水玻璃膨胀蛭石制品。
(6)发泡粘土
将特定矿物组成的粘土(或页岩)加热到一定温度会产生部分高温液体和气体,由于气体受热体积膨胀,冷却后即得发泡粘土(或发泡页岩)轻质骨料。
2、有机绝热材料
(1)软木板
软木板是用栓树或黄菠萝树皮等为原料加工制成的一种板状材料。
它耐腐蚀、耐水,只能阻燃不起火焰,并且软木中含有大量微孔,所以质轻,表观密度小于260kg/m3,导热系数λ<0.058W/(m·K),是一种优良的绝热、防震材料。
软木板多用于天花板、隔墙板或护墙板。
(2)泡沫塑料
泡沫塑料是以各种树脂为基料,加入一定剂量的发泡剂、催化剂、稳定剂等辅助材料经加热发泡制成的一种新型轻质、保温、隔热、吸声、防震材料,常用于屋面、墙面绝热,冷库隔热。
它的种类很多,均以所用树脂取名。泡沫塑料制品种类、技术性能见表11.1。
第二节 吸声材料
【基本知识】
吸声材料
讨论吸声材料的定义及其结构特征。
隔声材料
讲解隔绝空气声(通过空气传播的声音)和隔绝固体声(通过撞击或振动传播的声音)的隔声原理。
【观察与讨论】
高架路的降噪音
讨论高架路隔声板的构成材料种类:①密实板,如钢板、混凝土板;②多孔板,如玻璃棉、泡沫塑料;③减振板,如阻尼板等。该隔声板属于减振板隔声。附照片。
【工程实例分析】
吸声材料工程应用
分析广州地铁坑口车站声学工程种吸声材料的应用。附相关材料照片。音频讲解吸声材料的选用原则。
一、 吸声材料的作用原理
声音源于物体的振动,它引起邻近空气的振动而形成声波,并在空气介质中向四周传播。
当声音传入构件材料表面时,声能一部分被反射,一