[发明专利]新型无机隔热涂层材料

说明书

技术领域

1. 工业和住宅建筑物的开发者和拥有者

据报道总结，在2007年中国的总建筑面积已达到360亿平方米，包括工业和住宅建筑结构两者(Lang Siwei，China Academy of Building Research，2007)。并且该数量每年增长约18-20亿平方米(国家部门的统计数据，2008)。预期在2020年总的建筑面积将超过680亿平方米(标准和智能绿色建筑物报告，2008)。但是大多数现有的建筑物和30%在建的建筑物均为高能耗结构。毫无疑问，新型隔热材料在该市场具有巨大的潜在应用价值。通过利用本发明的涂层材料，以可接受及合理的成本，开发者可达到政府设定的节能目标。

2. 高速铁路的拥有者 (铁道部)

由于高速铁路采用连续轨道，太阳光照射产生的升温将使其产生很大的热应力。本发明的涂层材料可有助于其降低温升。

3. 管道的拥有者

在2005年，中国城市集中供热面积已覆盖11.08亿平方米(2005年中国统计年鉴)。在2008年，北京的城市集中供热管网长度已超过17000公里(北京发改委的统计数据，2009)。新型隔热涂层材料将显著提高供热管网的供应效率。换而言之，供暖系统是新型隔热涂层材料的潜在目标市场。

背景技术

数千年来，房屋结构的设计一直以因地制宜为原则。从一开始，热舒适度就一直是首要考虑的问题。为了让温度保持在人体舒适的范围内，已采取诸多措施来阻隔热量进入或流出建筑物。迄今已开发一系列材料用以满足隔热需求。在二十世纪七十年代能源危机之后，隔热材料的创新具有极大的战略重要性。

低热导率是传统隔热材料最为关注的性能之一。空气或其它气体通常具有较低的导热率，因此大多数传统隔热材料具有非常高的空隙率。换而言之，隔热材料的质量主体由许多小气泡组成。这一高空隙特性导致传统隔热材料的使用受到了一定的限制。

由于传统隔热材料的高孔隙率，它们中的大多数并不具备足够的力学强度用以支撑高强度的工作荷载。材料也会因受物理或化学破坏作用而失去原有的工作性能。因此，大多数传统隔热材料不具备良好的耐久性，尤其在磨损和不利的环境条件下，例如大气中的水汽和酸性气体。温度和相对湿度也会影响传统隔热材料的导热性能。一旦温度或湿度超过可接受的范围，材料的热传导将显著提高。可燃性是传统隔热材料的另一个显著缺陷。隔热材料表面须增加额外保护层用以抵抗火焰攻击或在高温中毒性蒸气的释放。这不但增加了传统隔热材料安装的复杂性，也提高了其应用成本。

传统隔热材料最为显著的缺陷是无法有效抵抗热辐射。实际上，太阳能仅以辐射方式跨越数百万英里的空间到达地球。根据电磁波理论，热辐射将引起分子振动，从而提高分子的温度。大多数常见的隔热材料都会吸收和传递90%的辐射能量。无论采取何种方式，辐射热都会在传统隔热材料的表面上产生或者通过材料传递至另一侧。传统隔热材料唯一能做的就是降低能量传递效率。因此，传统隔热通常被视为是一种被动的耐热方法。开发新型、主动、高效、容易加工且无毒无害的隔热材料将对传统隔热工业和市场产生深远的影响。

发明内容