保温隔热材料和隔声材料

保温隔热材料和隔声材料材料的热膨胀

材料的导热导温性隔热与防热 材料的吸声 材料的隔声

第一节 热膨胀

热膨胀系数——用以描述热膨胀大小的量度，是 计算材料在温度变化时引起的体积变形，以及计 算温度应力常用的参数。

体积热膨胀系数 线热膨胀系数：

1 V

(

V T

)P

1 L ( ) P L T

对于各向异性材料， 对于各向同性材料，

1 2 3 3

一般，无机材料的热膨胀系数小于有机材料热 膨胀系数。 热膨胀与晶体中原子的非简谐振动有关，简谐 振动不产生热膨胀。 热膨胀系数有正膨胀系数和负膨胀系数之分。

材料的热膨胀行为

晶体中热膨胀的大小随化合物离子键性的增加而 增加，共价键晶体比离子键晶体的热膨胀小很多。 离子间距越短，电荷越大，键强越强，膨胀越小。 材料中热膨胀与材料结构有关。 玻璃中的钠、钾、锌等离子作为网络改变体，造 成玻璃的热膨胀系数增加，而氧化物等网络形成 体会使玻璃热膨胀系数减小。

第二节 材料的导热导温性

材料的导热性——描述材料传递热量的一种能 力； 材料的导温性——描述材料传递热量的快慢程 度。

影响导热系数的主要因素

分子结构及化学成分； 材料容重 材料湿度 环境温度 材料的构造

导热系数与导温系数成正比，与材料的 比热和容重成反比。

对于建筑物的围护结构材料，导热系数

与导温系数到必须要考虑。

材料的比热

定义：每公斤物质温度升高或降低1°C所吸 收或放出的热量。

比热取决于材料的矿物成分和有机物的含量， 无机材料的比热比有机材料小。比热也与材料湿度有关，湿度增加，比热增 加。

材料的蓄热性能

描述材料储蓄热量的能力。

蓄热系数取决于导热系数、比热、容重及热 流波动的周期。

第三节 隔热与防热

隔热材料发展对现代工业的必要性 低温与超低温隔热 高温与超高温隔热 建筑物的隔热

保温绝热材料

热量的传递方式：导热、对流和热辐射 保温绝热材料的种类：

1. 多孔型：孔的数量与孔的种类；2. 纤维型：传热方向与纤维方向垂直

3. 反射型：对热的反射与吸收

第四节 材料的声学性质

声学的基本概念 吸声材料的作用原理 材料的隔声

吸声与吸声材料

声音在传播过程中，遇到材料表面时，一部 分声能穿过材料，另一部分声能被反射，还 有一部分传到材料上后，与材料中的孔隙中 的空气，或孔壁摩擦被吸收掉，这就是材料 的吸声。 被吸收的能量与原先传递到

材料的材料的全 部能量之比，就是材料的吸声系数。

吸声系数与声音的频率，声音的入射方向等 有关。因此检测时，必须指出其频率和入射 方向。 任何材料都可以吸声。 一般情况下，反射系数、吸声系数、透射系 数相加等于1。但有时，吸声系数甚至有可能 大于1。

有效吸声面积大于计算面 积时。

材料吸声机理：

不同的材料结构和构造，有不同的吸声方式：

1. 非柔顺性多孔吸声材料——内部多孔，表面多孔(连通孔)2. 柔顺性材料——表面柔顺无孔、内部多孔 3. 薄板振动吸声材料——材料表面层下有空腔， 表面薄板产 生振动 4. 共振吸声材料——封闭的空腔和较小的开口

5. 穿孔板组合吸声材料——表面多孔与薄板振动组合6. 特殊吸声结构——空间吸声体及帘幕吸声体等

影响材料隔声的因素

1. 材料比重——比重越大，隔声效果越好。 2. 材料结构：典型的隔声结构有：单板隔声

结构、中空结构、夹层结构。

吸声材料与隔声材料的区别

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