在船舶上絕熱材料主要用于耐火分隔、艙室絕熱、高溫管道的隔熱、甲板、冷庫(kù)等，其性能的優(yōu)劣直接影響到船上人員的安全及生活質(zhì)量。今天，小編將簡(jiǎn)單梳理幾種絕熱材料在船舶上的應(yīng)用情況。
1、巖棉
巖棉是遠(yuǎn)航船舶的冷庫(kù)中用量最大的絕熱材料，它的主要原料是玄武巖，是在經(jīng)過高溫熔化之后利用高速離心的方式制作而成的一種纖維，并且在其中均勻地加入黏合劑、硅油以及防塵油。巖棉經(jīng)過高溫固化和切割制作成巖棉氈、條、管、板等，應(yīng)用在船舶的冷庫(kù)、輕質(zhì)墻、屋頂、天花板、浮動(dòng)地板、住艙單元等處。巖棉之所以在遠(yuǎn)航船舶中有著廣泛的應(yīng)用，是因?yàn)樗私^熱之外，還是很好的吸聲防火材料，且價(jià)格低廉。
但巖棉在船舶上的應(yīng)用也存在一些不可避免的缺點(diǎn)。比如在安裝巖棉材料時(shí)的施工工序非常繁復(fù)，并且需要較長(zhǎng)的施工周期，以至于人工費(fèi)用高。另一方面，巖棉冷庫(kù)需要在船體上進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)建造，且冷庫(kù)所在的位置大多是較為封閉的空間，施工的環(huán)境較差，工程質(zhì)量受到施工人員的技術(shù)影響而不穩(wěn)定，整體的差異性較大，并且材料耗損較嚴(yán)重。
2、玻璃棉
玻璃棉可以制成在無機(jī)絕熱材料中容重最小的制品，由于玻璃棉制品容重輕，甚至可以和有機(jī)泡沫材料媲美，因此在20世紀(jì)70年代就被用作美國(guó)海軍艦船的艙室及潛艇的圍殼絕熱材料。玻璃棉作為一種纖維類保溫材料，一般用于分隔艙壁、門窗等結(jié)構(gòu)及其他需要防火、隔熱保溫的地方。
超細(xì)玻璃棉抗火焰穿透力比較差，所以在船舶中A級(jí)艙壁或甲板不允許使用它隔熱。密度為16~25kg/m3的玻璃棉可以用作艙室封管冷藏系統(tǒng)的隔熱或保冷材料；密度為40~60kg/m3的玻璃棉可以用作熱水系統(tǒng)/蒸汽系統(tǒng)和特殊保冷要求的常溫液管的隔熱材料；由于其密度較低，為了減輕船舶的重量，在軍船使用比較廣泛。
3、陶瓷棉
國(guó)內(nèi)于20世紀(jì)70年代開始生產(chǎn)陶瓷棉，用于艦船上溫度較高的熱力管道及耐火等級(jí)要求嚴(yán)格的艙室隔熱材料。目前，國(guó)內(nèi)外各類船舶上使用的防火型絕熱材料主要還是陶瓷棉為主。
4、硅酸鈣制品
硅酸鈣制品是以硅質(zhì)材料 (粉煤灰、砂、硅藻土等)和鈣質(zhì)材料 (消石灰等)為主要原料，適量摻加纖維增強(qiáng)材料，經(jīng)制漿、成型、加壓、蒸壓養(yǎng)護(hù)、干燥、表面處理等工序制成的一種絕熱材料。在船舶上應(yīng)用的該制品主要有兩種：一種是高容重的硅酸鈣板(容重720～910kg/m3)，其機(jī)械強(qiáng)度及壓縮強(qiáng)度高，易加工切割，可作為耐火分隔的圍壁板、襯板和天花板，另一種是容重在150 kg/m3左右，導(dǎo)熱系數(shù)約為0.04 W/m·K的輕質(zhì)絕熱材料，用于船舶的管道隔熱。
5、膨脹珍珠巖、膨脹蛭石
膨脹珍珠巖、蛭石除本身的保溫性能外，摻加不同的粘結(jié)劑后，可制成適應(yīng)不同的需要的成品。過去在船舶上曾經(jīng)使用此材料作為耐火分隔板材，但目前已較少使用。不過，一些經(jīng)過改進(jìn)的膨脹珍珠巖板和膨脹蛭石板已開發(fā)出來，有的已在船舶上試用。
6、無機(jī)氧化物氣凝膠
無機(jī)氧化物主要有SiO2，Al2O3，TiO2，ZrO2等。無機(jī)氣凝膠已應(yīng)用在美國(guó)多種型號(hào)潛艇、驅(qū)逐艦、航空母艦上。美國(guó)及歐洲公司都有氣凝膠系列產(chǎn)品應(yīng)用于艦船領(lǐng)域。
以SiO2氣凝膠為例，SiO2氣凝膠保溫材料在艦船上，尤其是核潛艇上的應(yīng)用可以有效降低普通保溫材料的用量，增大艙內(nèi)的使用空間，同時(shí)降低艙內(nèi)溫度，有效改善各種工作環(huán)境。 SiO2氣凝膠復(fù)合保溫材料也是提高船舶冷庫(kù)絕熱性能的行之有效的選擇。
7、真空絕熱板
真空絕熱板是目前船舶運(yùn)輸中絕熱節(jié)能和安全環(huán)保的保溫材料的選擇。
就其形狀及密封特性而言，真空絕熱板一般都是平板型，處在整體密封狀態(tài)，但船舶的管路錯(cuò)綜復(fù)雜，電路縱橫交錯(cuò)，需要絕熱的設(shè)備繁多，液化天然氣、石油氣等船舶的絕熱要求極高，任何微小的外力對(duì)真空絕熱板密封的破壞將導(dǎo)致其絕熱性能的失效。因此，為拓展真空絕熱板在船舶上的應(yīng)用，異型真空絕熱板（圓筒式、圓弧式等）被開發(fā)出來。
通常船舶冷藏設(shè)備使用壽命不低于25年，將真空絕熱板選做絕熱材料，則要求在使用期內(nèi)盡量維持板內(nèi)真空度，減小熱橋效應(yīng)，確保絕熱效果。
8、硬質(zhì)聚氨酯泡沫
聚氨酯泡沫是一種在低溫和超低溫環(huán)境中的優(yōu)異隔熱保冷材料。艦船上常用的聚氨酯泡沫是孔隙率95%以上，以閉孔為主的硬質(zhì)聚氨酯泡沫，可應(yīng)用于絕熱保溫、冷藏冷凍設(shè)備及冷庫(kù)、絕熱板材、墻體保溫、管道保溫、儲(chǔ)罐的絕熱填縫材料等。
硬質(zhì)聚氨酯泡沫在遠(yuǎn)航船舶的冷庫(kù)建造中較為常用，施工方法大致分為噴涂法、灌注法、黏合法、預(yù)制冷庫(kù)復(fù)合板法等。
需要注意的是，與其他絕熱材料相比，硬質(zhì)聚氨酯泡沫防火性能不佳，應(yīng)用受限。
9、酚醛泡沫
酚醛泡沫絕熱性能較好，具有寬溫域適應(yīng)性，適用于中高溫的熱力管道及低溫設(shè)施的保溫。90年代以來，受到英美軍方的重視，用于航天航空、國(guó)防軍工領(lǐng)域，后又被應(yīng)用于民用飛機(jī)、船舶、車站、油井等防火要求嚴(yán)格的場(chǎng)所。酚醛泡沫保溫材料是更適合于有苛刻要求的環(huán)境條件下使用的高性能材料，有著良好的發(fā)展前景。
10、聚酰亞胺泡沫
聚酰亞胺泡沫是有機(jī)泡沫隔熱材料中綜合性能最優(yōu)的一種泡沫材料。20世紀(jì)70年代，由美國(guó)宇航局及其合作單位開發(fā)成功，并成功應(yīng)用于航天飛行器的隔熱保溫。20世紀(jì)80年代初，美國(guó)海軍用聚酰亞胺泡沫作為艦艇用絕熱保溫材料，在“宙斯盾”導(dǎo)彈巡洋艦上應(yīng)用，并推廣應(yīng)用到航空母艦。
該材料的最大優(yōu)點(diǎn)在于重量輕、閉孔結(jié)構(gòu)、防水性強(qiáng)、壓縮回彈性能較好，易于施工和維修，主要缺點(diǎn)是價(jià)格昂貴。據(jù)了解，國(guó)內(nèi)已有公司成功研制出聚酰亞胺泡沫材料，相比進(jìn)口產(chǎn)品其性價(jià)比有較大改進(jìn)，有望在今后新研艦船上逐步得到使用。
隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，越來越多性能優(yōu)異的新材料被研發(fā)出來，國(guó)內(nèi)艦船絕熱新材料的研制和應(yīng)用還有很大的發(fā)展空間，這需要我們緊密跟蹤國(guó)內(nèi)外新材料的發(fā)展步伐，以需求為導(dǎo)向，使更多性能優(yōu)良的絕熱材料在船舶領(lǐng)域安全可靠地得到應(yīng)用。
