国家重点推广的低碳技术目录（第四批）技术简介——多腔孔陶瓷复合保温绝热材料

一、技术名称

多腔孔陶瓷复合保温绝热材料

二、技术类别

减碳技术

三、所属领域及适用范围

建材行业保温隔热新材料领域，适用于各行业管道及建筑的保温隔热等

四、该技术应用现状及产业化情况

目前，我国保温材料行业无机软质类材料和硬质类材料应用较多。以硅酸铝棉为代表的软质类保温材料热桥大、通孔多，在高温条件下保温能力会下降，使用过程中易变形老化。以硅酸钙为代表的硬质类保温材料则不能卷曲，通用性差，长期使用容易粉化脱落。传统无机保温材料的保温能力总体欠佳，实际使用厚度大，使用过程中能耗及维护成本较高，保温寿命短，设备全寿期内更换频繁。多腔孔陶瓷复合保温绝热材料具有耐高温、柔韧性好、抗腐蚀、不燃等优势，目前已在电力、石油化工、冶金、建筑、纺织等行业领域成功应用，具有良好的绝热保温效果。

五、技术内容

 

1.技术原理

多腔孔陶瓷复合保温绝热材料采用中空陶瓷玻化微珠、反辐射纳米配方、纤维等复合而成。将一定配比的原料经化料、搅拌、均化、陈化、布料成型、干燥、自动化收卷等先进制备工艺，形成具有硬质可卷曲、多级微纳米孔、蜂巢状结构等特点的新一代保温绝热材料。该材料在热面温度为200℃时，材料导热系数小于0.041W/（m·K），能耐高温1000℃。与传统纤维状保温材料相比，相同保温效果保温厚度减薄1/3~1/2，保温性增加1倍左右，绝热保温效果显著。

2.关键技术

（1）微纳多尺度、多腔孔微观结构控制技术

将纳米技术与先进复合材料设计方法相结合，使性状稳定的微纳米颗粒和闭腔孔的陶瓷颗粒与纤维原料混合成型，制备形成多级闭腔孔结构，控制微纳多尺度、多腔孔微观结构，实现多层次耦合隔热。

（2）硬质可卷曲制造技术

在生产中添加提升陶瓷柔性的纤维类材料，采用湿法静电搅拌工艺将纤维类料和其它材料组分混合均匀，提升其柔韧性，可将多腔孔陶瓷生产成为硬质可卷曲的保温材料。

（3）异型、接缝处浆料一体化处理技术

在保温材料施工过程中，采用涂抹施工工艺，将容易漏热、热损耗较大且传统保温材料不易于施工的异型和接缝等部位使用特殊浆料涂抹填缝，浆料干燥后与保温卷材形成一体化的保温体，提高了整体保温效果，且对比包裹施工工艺更为方便快捷高效。

3.工艺流程

该材料的生产工艺流程如图 1 所示，主要包括原料配备、搅拌、陈化、成型、烘干、包装等工艺。

 

 

六、主要技术指标

 

1. 与传统保温材料同厚度应用时，设备外表面温度比国标设计要求降低10℃，节能率约25%；

2. 与传统保温材料保温效果相同时，保温厚度减薄30%以上，用量减少40%以上；

3. 保温寿命30年；

4. 温度适用区间：－40℃～1000℃；

5. 循环回用率 100%。

 

七、技术鉴定及获奖情况

该技术已获得国家发明专利3项，实用新型专利13项，国际PCT发明专利1项，并联合主编《DL/T1761-2017 电厂多腔孔复合绝热材料技术规范》。2015年通过中国电力企业联合会组织的科技成果及新产品鉴定；2016年通过中国电力规划设计协会组织的科技成果评价；2017年荣获“电力工程科学技术进步奖”一等奖，“中煤新集利辛电厂多腔孔陶瓷复合绝热材料应用”入选国家节能中心首批《重点节能技术应用典型案例》。

 

八、典型用户及投资效益

典型用户：中煤新集利辛发电有限公司、广东互太纺织公司等典型案例1

案例名称：中煤新集利辛电厂多腔孔陶瓷复合绝热材料应用工程

建设规模：中煤新集利辛电厂1×1000MW超超临界机组四大管道保温。

建设条件：保温施工前应对所有保温材料做质量检验，保温材料及其制品的性能必须符合设计要求；保温施工期间切忌使保温材料受潮。室外施工时应在晴天施工，做到主保温层和保护层同时进行，并有防雨措施。

主要建设内容：1×1000MW超超临界机组四大管道保温，保温材料总用量1140m?。项目总投资180万元，建设期为1个月。年碳减排量900tCO2，碳减排成本为65~75元/tCO2。年产生的经济效益45万元，投资回收期约4 年。
典型案例2

案例名称：广东互太纺织公司多腔孔陶瓷复合绝热材料应用工程

建设规模：4管染缸一台+6管染缸1台，共2台设备保温。

建设条件：保温施工前应对所有保温材料做质量检验，保温材料及其制品的性能必须符合设计要求；保温施工期间切忌使保温材料受潮。室外施工时应在晴天施工，要做到主保温层和保护层同时进行，并有防雨措施。

主要建设内容：两台染缸缸体保温，用量共计5.3m?。项目总投资3.5万元，建设期为4个月。年碳减排量5tCO2，碳减排成本为220~240元/tCO2。年产生的经济效益约0.74万元，投资回收期约4.7年。

 

九、推广前景和减排潜力

 

该保温绝热材料可在电力、石油化工、冶金、建筑、纺织、供热等各行业领域广泛应用，与传统保温材料相比，由于其具有耐高温、柔韧性好、抗腐蚀、不燃等优良特性，有较大的推广应用空间。预计未来 5年，该技术在保温材料行业的推广比例将达到 4%，可推广应用 250万m3，项目总投资约 25 亿元，可形成的年碳减排能力约130万tCO2。