张德信：绝热材料与耐火材料的区别与关系

中国绝热节能材料协会顾问、高级工程师 张德信

　　怎样理解绝热材料与耐火材料？

　　绝热材料是保温、保冷、隔热材的总称。在国家标准《设备及管道绝热技术通则》依据GB/T4272中规定将导热系数小于或等于0.08W/（m·k）的材料，密度不大于300Kg/m³的称为绝热（保温）材料。绝热材料系指不易传热的，对热流具有显着阻抗性的材料或材料复合体。绝热制品是指被加工成至少有一面与被覆表面形成一致的各种绝热材料制品。如：板、毡、毯、管壳及复合体等。绝热材料的分类有哪些，见下表：

　　耐火材料是依耐火度不低于1580℃的材料称为耐火材料。一般指无机非金属材料及制品，也包括天然矿石。按照国家标准《耐火度试验方法》GB7322规定耐火度的测定范围为WZ150-180（即1500-1800℃），所以我国一般将耐火度不低1580℃。GB7322实际上是指烧成的定形致密耐火材料制品，而在不定形耐火材料领域未采用。GB4513标准等效采用ISO1927-84《不定形耐火材料（致密与隔热）分类》材料，其定义是指“其混合料的耐火度不低于1500℃”，并指出“有些不定形耐火材料虽然不完全符合上述定义，但符合本分类的规定，可以按本分类法进行”。目前，国内外有不少用于工业窑炉中低温部位的不定形耐火材，其耐火度低1500℃，大概就是上述定义说明的原因，大量隔热材料的耐火度还更低一些。

　　耐火材料的分类方法很多，大致有以下几种：

　　按材料的主要化学成分分为：

　　硅酸铝质：以Al₂O₃和SiO₂为主要化学组成。

　　硅质：SiO₂≥93%的硅砖。

　　镁质：以MgO为主的镁砖，镁铝砖、镁铬砖、镁碳砖等。

　　碳质类：碳砖，石墨砖等。

　　其它白云石类，锆英石及各种特殊组分的材料。在耐火浇注料中还有Al₂O₃含量≥90%的刚玉质材料等。

　　也有按酸碱分类的：碱性耐火材料，如镁质系列。酸性类如硅砖。中性或弱酸性如硅铝质材料。

　　按耐火度分类：

　　耐火度在1500℃以下称“耐热”材料，耐火度在1580-1790℃称普通耐火材料；耐火度在1790-2000℃称高级耐火材料；2000℃以上都则称特殊耐火材料。

　　按材料的密度致程度分类，体积密度在1.8t/m³以下者称隔热材料（制备烘干后试样气孔率不低于45%），体积密度在1.8t/m³以上者称致密耐火材料。也有将体积密度在0.4t/m³以下者称保温材料（但用于窑炉内衬者的应称隔热材料）。用于窑炉及管道的外保温者则应称保温材料）。

　　按生产工艺分类：分为烧制耐火材料及不烧耐火材料。后者又分为热固性和常温固化型两类。此外还有电烧产品。

　　按产品出生产厂时的外形分类：分为定形制品-指产品形状尺寸按出厂时的形状。主要是各类砖类（包括致密和隔热砖）。另外为不定形产品类。

　　绝热材料制品与耐火材料有无交叉的品种？

　　按照耐火材料耐火度来分在绝热材料中没有耐火材料的品种，若按ISO1972致密与隔热来分析，在绝热材料制品中有两个品种一个是高温硅酸钙绝热制品，另一个硅酸铝纤维及硅酸铝纤维复合制品。与耐火材料的应用中起到耐火与隔热的作用。

　　高温硅酸钙制品的最高使用温度是1000℃。普通硅酸铝纤维制品及复合制品使用温度有850-1750℃。

　　高温硅酸钙绝热制品产量不是很大，每年只有几十万立方米。硅酸铝纤维制品33万吨左右，与耐火材料的问题相比，还只是零头。

　　绝热材料与耐火材料的关系

　　绝热材料在工业窑炉设备管道的应用中起着保温与隔热的作用、耐火材料在工业窑炉起着耐火的作用。因为各种工业窑炉在做完耐火内衬后都要各自的环境条件与需求需进行隔热与保温。从当前的气候变暖，控制碳排放指标的任务下，可以说各个工业企业，为了完成节能减排指标。在各组向周围环境散热的生产设备、管道及其附件外表面都要进行保温隔热，通过节能改造减少能源消耗，降低碳排放。应该说绝热材料是耐火材料的好兄弟、好朋友，通过耐火材料与绝热材料的合理搭配使用，达到节能减排的目的是很有意义的。

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