1、團體標準纖維增強氣相粉體微孔絕熱制品編制說明標準編制組2022年8月團體標準纖維增強氣相粉體微孔絕熱制品編制說明一、概述纖維增強氣相粉體微孔絕熱制品（簡稱微孔制品）是一種由氣相二氧化硅或氣相氧化鋁、增強纖維以及遮光劑等輔助材料制成的，具有納米多孔結(jié)構(gòu)的新型材料。其具有耐溫性好、高溫下導(dǎo)熱系數(shù)極低的特點，目前在任何已知材料中其高溫絕熱性能最佳，在高溫領(lǐng)域的應(yīng)用具有特殊的優(yōu)勢，可以極大的降低能耗以及減少保溫層的厚度，對于我國工業(yè)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)“雙碳”目標可以提供很好的助力。氣相二氧化硅的“原生粒徑”為7-40nm，二氧化硅粒子之間的間距約為10納米，非常細小。微孔制品的高溫隔熱性能是傳統(tǒng)保溫材料的38倍

2、，厚度可比傳統(tǒng)材料減薄38倍，可大幅度降低熱能損耗。熱量的傳遞有三種途徑：熱傳導(dǎo)、輻射和對流。微孔制品對這三種熱傳遞均有很好的隔絕作用。微孔制品密度較低，由于其獨特的微孔結(jié)構(gòu)，熱傳導(dǎo)的“路徑”極小；對于輻射換熱，通過遮光劑的添加，在高溫狀態(tài)下可以達到非常好的隔斷效果；對于對流傳熱，微孔制品的微孔結(jié)構(gòu)將空氣分隔為無數(shù)小孔隙，這些孔隙的直徑達到納米級，這些空隙限制了空氣的對流，甚至可以約束空氣分子的自由碰撞，所以微孔制品突破了傳統(tǒng)絕熱材料的限制，其平均溫度500的導(dǎo)熱系數(shù)可以達到0.040W/（mk）甚至更低。產(chǎn)品中增強纖維的使用，使微孔制品的力學(xué)性能大大提升，但纖維的類型也會對微孔制品的耐溫性產(chǎn)

3、生影響。目前氣相二氧化硅在國內(nèi)有國家標準GB/T 20020-2013氣相二氧化硅，該國家標準主要針對氣相二氧化硅產(chǎn)品，未涉及氣相二氧化硅制品。微孔制品在保溫工程中的應(yīng)用具有相當大的優(yōu)勢：1、導(dǎo)熱系數(shù)低，可以大大的減少保溫層的厚度，以及提升保溫效果，提升輸送距離，實現(xiàn)節(jié)能減排的效果；2、熱穩(wěn)定性好，是A1級不可燃材料，高溫下不粉化；3、安全性好，無毒環(huán)保，不含可吸入性有害纖維。目前國內(nèi)已有多家企業(yè)在生產(chǎn)該產(chǎn)品，產(chǎn)品工藝、質(zhì)量較為穩(wěn)定，在工業(yè)上已有廣泛應(yīng)用。國內(nèi)無該材料的產(chǎn)品標準，國外有ASTM C1676/C1676M-19微孔絕熱材料規(guī)范。由于原材料使用的氣相二氧化硅的品質(zhì)、原材料配方、生產(chǎn)

4、工藝等方面會造成各企業(yè)生產(chǎn)的微孔制品產(chǎn)品性能參差不齊，為新材料的推廣與產(chǎn)業(yè)的發(fā)展帶來問題，急需產(chǎn)品標準來對材料的性能進行規(guī)范，在交付驗收環(huán)節(jié)為供給雙方提供基本的產(chǎn)品技術(shù)指標參考，最終推動微孔制品的應(yīng)用與產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。二、工作簡況鑒于以上情況，南京玻璃纖維研究設(shè)計院有限公司于2020年底向CSTM/FC03/TC05絕熱及吸聲材料標準委員會提出了纖維增強氣相二氧化硅微孔絕熱制品團體標準計劃。2021年2月，絕熱及吸聲材料標準委員會向CSTM標準委員會申報該項團體標準建議。2021年3月5日，CSTM標準委員會發(fā)布材試標字2021025號文“關(guān)于CSTM標準纖維增強氣相二氧化硅微孔絕熱制品的立項公告

5、”，下達了團體標準制定計劃纖維增強氣相二氧化硅微孔絕熱制品，計劃號：CSTM LX 0305 00613-2021，由南京玻璃纖維研究設(shè)計院有限公司（以下簡稱南京玻纖院）負責(zé)起草。在編制過程中，編制組發(fā)現(xiàn)1200型產(chǎn)品主要成分為氣相氧化鋁，所以建議將標準名稱改為纖維增強氣相粉體微孔絕熱制品。起草單位在計劃下達后，組建了標準編制小組，編寫了草案，并于2022年8月4日在南京（線上）召開工作組會，對標準草案、驗證試驗情況進行了討論，并提出了部分修改意見。標準編制組根據(jù)會議精神以及成員意見進行了部分驗證試驗的補充，并對標準進行了修改，最終形成了標準征求意見稿。三、標準的編制原則標準文本按照GB/T

6、1.1-2020給出的規(guī)則進行編制。標準文本的編寫格式依照GB/T 1.12020標準化工作導(dǎo)則第1部分：標準的結(jié)構(gòu)和編寫。本著保證微孔絕熱制品產(chǎn)品質(zhì)量、符合技術(shù)先進、經(jīng)濟合理的原則來開展本標準研制工作，根據(jù)微孔絕熱制品實際運用的目的，進行針對性試驗，并依據(jù)驗證試驗結(jié)果對指標進一步調(diào)整，兼顧指標的合理性和先進性，確保微孔絕熱制品在使用過程中達到其使用目的。力求制定的標準能夠滿足國內(nèi)微孔絕熱制品生產(chǎn)實際需求，并促進行業(yè)技術(shù)進步與發(fā)展。四、本標準與國外同類標準的對比目前國內(nèi)沒有氣相二氧化硅微孔絕熱制品標準，國外標準僅有ASTM C1676/C1676M-19微孔絕熱材料規(guī)范，本標準性能與其對比見表

7、1：表1 本標準與ASTM C1676/C1676M-19指標對比內(nèi)容本標準要求ASTM C1676/C1676M-19要求備注定義將氣相二氧化硅或氣相氧化鋁與增強材料以及輔助材料壓制而成的復(fù)合絕熱制品。微孔絕熱制品：由無機金屬氧化物粉體、人造或自然纖維和無機紅外遮光劑壓制而成的絕熱制品。-分類按制品形態(tài)分為板、管殼和柔性氈。 按憎水性能，分為非憎水型、憎水型。按分類溫度分為以下四類：900型，分類溫度900；1000型，分類溫度1000；1100型，分類溫度1100；1200型，分類溫度1200。按制品形態(tài)分為：Type I BoardsType II Quilted PanelsType

8、III Molded Pipe Sections.按制品的最高使用溫度分為以下四個級別：1分類溫度900；2A分類溫度1000；2B（憎水型）分類溫度1000（在250及以下可以保持其憎水型，大于250時憎水性能將以一定速度降低）；3分類溫度1150。我國標準分類溫度比ASTM標準更多，適用范圍更廣。導(dǎo)熱系數(shù)900、1000、1100型制品平均溫度為500的導(dǎo)熱系應(yīng)不大于0.036W/(mK)。1200型制品平均溫度為500的導(dǎo)熱系數(shù)應(yīng)不大于0.044W/(mK)。Type I在平均溫度為500的導(dǎo)熱系數(shù)應(yīng)不大于0.038W/(mK)。Type II在平均溫度為500的導(dǎo)熱系數(shù)應(yīng)不大于0.05

9、0W/(mK)。Type III在平均溫度為600的導(dǎo)熱系數(shù)應(yīng)不大于0.047W/(mK)。我國標準指標比ASTM標準指標更為嚴格，分類更細致。加熱永久線變化應(yīng)不小于-2.0%。試驗溫度小于1000時，應(yīng)不大于2%。與ASTM標準一致。吸水性憎水型制品的體積吸水率應(yīng)不大于5%。憎水型制品的質(zhì)量吸水率應(yīng)不大于5%。質(zhì)量吸水率適宜于表示具有封閉孔隙或極大開口孔隙的材料的吸水性；體積吸水率適宜于表示具有很多微小開口孔隙的輕質(zhì)材料（如加氣混凝土、軟木等）的吸水性。我國標準在指標的選擇上更加科學(xué)。燃燒性能非憎水型板、管及柔性氈芯材的燃燒性能應(yīng)達到GB 8624規(guī)定的A1級。憎水型板、管及柔性氈芯材的有機

10、物含量應(yīng)不大于1.0%。柔性氈包覆材料的有機物含量應(yīng)不大于10%。符合ASTM E84要求。我國標準對憎水型和非憎水型材料分別作出要求，指標更加嚴格。煙毒性應(yīng)滿足AQ1級。-我國標準特有指標。尺寸板、氈的尺寸允許偏差管殼的尺寸允許偏差Type IType IIType III尺寸需符合ASTM C585要求。我國標準針對不同尺寸和種類的產(chǎn)品規(guī)定了不同的尺寸允許偏差，指標更加具體準確。密度板、管殼的基材實測密度與標稱密度的偏差應(yīng)不大于10%，柔性氈的基材實測密度與標稱密度的偏差應(yīng)不大于5%。Type I 密度在200450kg/m之間，Type II密度在190300kg/m之間，Type II

11、I密度在300400kg/m之間。我國標準指標更加具體。壓縮強度板、管殼厚度在20mm及以上時，壓縮強度應(yīng)不小于300KPa。厚度小于20mm時，壓縮強度由供需雙方自行商定。柔性氈厚度在10mm及以上時，壓縮強度應(yīng)不小于50KPa。厚度小于10mm時，壓縮強度由供需雙方自行商定。Type I 產(chǎn)生10%的形變時，壓縮強度應(yīng)不小于0.14MPa，Type II產(chǎn)生10%的形變時，壓縮強度應(yīng)不小于0.05MPa，Type III產(chǎn)生10%的形變時，壓縮強度應(yīng)不小于0.14MPa。我國標準對產(chǎn)品指標要求更加嚴格。腐蝕性用于覆蓋奧氏體不銹鋼時，離子含量應(yīng)符合GB/T 25996的規(guī)定。符合ASTM C

12、665要求。我國標準指標指向更為明確。六種限用物質(zhì)含量客戶有要求時，產(chǎn)品應(yīng)滿足GB/T 26572限量要求。-我國標準特有指標。重點化學(xué)物質(zhì)含量客戶有要求時，產(chǎn)品應(yīng)滿足GB/T 39498限量要求。-我國標準特有指標。五、本標準的主要內(nèi)容說明下面根據(jù)標準的條目對標準內(nèi)容進行說明。范圍本文件規(guī)定了纖維增強氣相粉體微孔絕熱制品（簡稱為微孔制品）的術(shù)語和定義、分類和標記、要求、試驗方法、檢驗規(guī)則、標志以及包裝、運輸及貯存。本文件適用于纖維增強氣相二氧化硅或氣相氧化鋁粉體的微孔絕熱制品，包含微孔板、微孔管殼及微孔柔性氈，產(chǎn)品可能包含玻璃纖維布、鋁箔紙、纖維紙、PE熱縮膜等包覆層。說明：在范圍中，明確規(guī)

13、定了本標準的適用范圍，是“纖維增強氣相粉體微孔絕熱制品”。其中的“氣相粉體”、“微孔絕熱制品”等詞語明確的規(guī)定了本標準的適用對象。規(guī)范性引用文件下列文件對于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅所注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB/T 4132 絕熱材料及相關(guān)術(shù)語GB/T 5480 礦物棉及其制品試驗方法GB/T 5486 無機硬質(zhì)絕熱制品試驗方法GB 8624 建筑材料及制品燃燒性能分級GB/T 10294 絕熱材料穩(wěn)態(tài)熱阻及有關(guān)特性的測定 防護熱板法GB/T 13480 建筑用絕熱制品 壓縮性能的測定GB/T 17

14、911 耐火纖維制品試驗方法GB/T 20285 材料產(chǎn)煙毒性危險分級GB/T 25996 絕熱材料對奧氏體不銹鋼外部應(yīng)力腐蝕開裂的試驗方法GB/T xxxxx 建筑用絕熱材料 有機物含量的測定說明：主要內(nèi)容是標準引用的基礎(chǔ)標準及試驗方法標準。本文件引用的標準均為不帶年代號引用，其最新版本（包括所有的修改單）適用。術(shù)語和定義GB/T 4132界定的及以下定義及術(shù)語適用于本文件。納米微孔板復(fù)合絕熱制品 Nanoporous board composite thermal insulation products包含納米微孔粉體材料、增強材料以及輔助材料壓制而成的復(fù)合絕熱制品。纖維增強氣相粉體微孔絕

15、熱板 Fiber reinforced fumed microporous thermal insulation board板狀且具有一定剛性的纖維增強氣相粉體微孔絕熱制品，簡稱微孔板。纖維增強氣相粉體微孔絕熱管殼 Fiber reinforced fumed microporous thermal insulation pipe section管殼狀纖維增強氣相粉體微孔絕熱制品，簡稱微孔管殼。纖維增強氣相粉體微孔絕熱柔性氈 Fiber reinforced fumed microporous thermal insulation mat氈狀具有一定柔性的纖維增強氣相粉體微孔絕熱制品，外部有玻

16、纖織物包覆，簡稱微孔柔性氈。說明：術(shù)語和定義引用了國家標準GB/T 4132 絕熱材料及其術(shù)語，該國家標準是絕熱材料行業(yè)的術(shù)語標準，包含了絕熱材料行業(yè)相關(guān)的術(shù)語和解釋。由于纖維增強氣相粉體微孔絕熱制品是一種全新的絕熱材料，所以我們針對一些特有的術(shù)語進行了定義，包括“納米微孔板復(fù)合絕熱制品”、“纖維增強氣相粉體微孔絕熱板”、“纖維增強氣相粉體微孔絕熱管殼”、“纖維增強氣相粉體微孔絕熱柔性氈”。其中明確了“納米微孔板復(fù)合絕熱制品”是包含納米微孔粉體材料、增強材料以及輔助材料壓制而成的復(fù)合絕熱制品。“纖維增強氣相粉體微孔絕熱板”是板狀且具有一定剛性的纖維增強氣相粉體微孔絕熱制品，簡稱微孔板。“纖維增

17、強氣相粉體微孔絕熱管殼”是管殼狀纖維增強氣相粉體微孔絕熱制品，簡稱微孔管殼。“纖維增強氣相粉體微孔絕熱柔性氈”是氈狀具有一定柔性的纖維增強氣相粉體微孔絕熱制品，外部有玻纖織物包覆，簡稱微孔柔性氈。分類和標記分類按制品形態(tài)分為板、管殼和柔性氈。 按憎水性能，分為非憎水型、憎水型。按分類溫度分為以下四類：900型，分類溫度900；1000型，分類溫度1000；1100型，分類溫度1100；1200型，分類溫度1200。說明：板、管殼和柔性氈是目前國內(nèi)市場上主要的三種產(chǎn)品型式；產(chǎn)品按憎水性能分為憎水型和非憎水型；不同分類溫度主要由增強纖維的種類決定，并有不同的要求。經(jīng)過工作組討論，專家認為現(xiàn)在國內(nèi)市

18、場分類溫度900的產(chǎn)品居多，所以在此新增900型產(chǎn)品。要求外觀表面應(yīng)平整，不應(yīng)有明顯影響使用質(zhì)量的可見缺陷，如孔洞、裂口、缺棱缺角等。尺寸允許偏差板、柔性氈制品的尺寸偏差應(yīng)符合表2的規(guī)定，管殼制品的尺寸允許偏差應(yīng)符合表3的規(guī)定。表2 板、柔性氈的尺寸允許偏差 單位為毫米長、寬厚050021.05011000310014表3 管殼的尺寸允許偏差單位為毫米長度內(nèi)徑厚度3或aa取絕對值最大者說明：對于氈狀和板狀產(chǎn)品，本文件中對不同長度和寬度的產(chǎn)品提出了不同的尺寸允許偏差，厚度統(tǒng)一為1.0。對于尺寸較大的產(chǎn)品，要求較為寬松。對于管狀制品，本文件對長度和厚度都做出了明確規(guī)定，對內(nèi)徑的規(guī)定則是取其絕對值最

19、大者。為了方便產(chǎn)品安裝，所以將偏差定為正偏差。試驗方法來源于GB/T 5486 無機硬質(zhì)絕熱制品試驗方法。密度板、管殼的基材實測密度與標稱密度的偏差應(yīng)不大于10%，柔性氈的基材實測密度與標稱密度的偏差應(yīng)不大于5%。說明：由于微孔板制品的密度和一些核心指標，例如導(dǎo)熱系數(shù)、最高使用溫度、加熱永久線變化等沒有相關(guān)性，所以說密度并不是標準的核心指標，ASTM C1676中對密度的要求也非常寬松，符合一定范圍即可。為了生產(chǎn)控制、交付驗收的需求，我們還是對密度提出了要求，所以給出了板、管殼的基材實測密度與標稱密度的偏差應(yīng)不大于10%，柔性氈的基材實測密度與標稱密度的偏差應(yīng)不大于5%的要求。試驗方法來源于G

20、B/T 5486 無機硬質(zhì)絕熱制品試驗方法。導(dǎo)熱系數(shù)900、1000、1100型制品平均溫度為500的導(dǎo)熱系數(shù)應(yīng)不大于0.036W/(mK)。1200型制品平均溫度為500的導(dǎo)熱系數(shù)應(yīng)不大于0.044W/(mK)。說明：專家提出國內(nèi)產(chǎn)品500的導(dǎo)熱系數(shù)可以達到0.036W/(mK)，有些性能優(yōu)異的產(chǎn)品導(dǎo)熱系數(shù)可以達到0.032W/(mK)，經(jīng)過討論，本文件中將導(dǎo)熱系數(shù)定為0.036W/(mK)，比ASTM C1676的指標更為嚴格。本文件還對1200型產(chǎn)品單獨作出要求，其500的導(dǎo)熱系數(shù)應(yīng)不大于0.044W/(mK)。試驗方法來源于GB/T 10294絕熱材料穩(wěn)態(tài)熱阻及有關(guān)特性的測定 防護熱板

21、法。壓縮強度板、管殼厚度在20mm及以上時，壓縮強度應(yīng)不小于300KPa。厚度小于20mm時，壓縮強度由供需雙方自行商定。柔性氈厚度在10mm及以上時，壓縮強度應(yīng)不小于50KPa。厚度小于10mm時，壓縮強度由供需雙方自行商定。說明：經(jīng)過工作組會議討論，專家提出市場上存在厚度偏小的產(chǎn)品，其壓縮強度達不到原先規(guī)定的指標。所以在此按厚度對產(chǎn)品加以區(qū)分，對厚度偏小產(chǎn)品增加了新的要求，壓縮強度由供需雙方自行商定。試驗方法來源于GB/T 13480建筑用絕熱制品 壓縮性能的測定。加熱永久線變化應(yīng)不小于-2.0%。說明：該性能是高溫用材料的常用性能，表征材料在高溫下收縮的情況。經(jīng)過驗證試驗，工作組發(fā)現(xiàn)基本

22、上所以產(chǎn)品都能達到規(guī)定。故標準規(guī)定所有產(chǎn)品加熱永久線變化應(yīng)不小于-2.0%，與ASTM C1676一致。試驗方法來源于GB/T 17911耐火纖維制品試驗方法。體積吸水率憎水型制品的體積吸水率應(yīng)不大于5%。說明：防水性能也是絕熱材料非常重要的一個性能，吸水吸濕不但會降低絕熱材料的性能，還可能會對整個絕熱結(jié)構(gòu)產(chǎn)生損害。質(zhì)量吸水率適宜于表示具有封閉孔隙或極大開口孔隙的材料的吸水性；體積吸水率適宜于表示具有很多微小開口孔隙的輕質(zhì)材料（如加氣混凝土、軟木等）的吸水性。經(jīng)過工作組討論，一致決定將質(zhì)量吸水率改為體積吸水率。本文件要求在有防水防潮要求時，體積吸水率應(yīng)不大于5.0%。試驗方法來源于GB/T 5

23、480礦物棉及其制品試驗方法。燃燒性能非憎水型板、管及柔性氈芯材的燃燒性能應(yīng)達到GB 8624規(guī)定的A1級。憎水型板、管及柔性氈芯材的有機物含量應(yīng)不大于1.0%。柔性氈包覆材料的有機物含量應(yīng)不大于10%。說明：GB 50264-2013工業(yè)設(shè)備及管道絕熱工程設(shè)計規(guī)范中第4.1.6條規(guī)定，“絕熱材料及制品的燃燒性能等級應(yīng)符合下列要求：1 被絕熱設(shè)備或管道表面溫度大于100時，應(yīng)選擇不低于國家標準GB 8624中規(guī)定的A2級材料。2 被絕熱設(shè)備或管道表面溫度小于或等于100時，應(yīng)選擇不低于國家標準GB 8624中規(guī)定的C級材料，”由于非憎水型板、管及柔性氈芯材的成分主要是無機非金屬粉體和增強纖維，

24、所以燃燒性能應(yīng)達到GB 8624規(guī)定的A1級。憎水型板、管及柔性氈芯材為了實現(xiàn)憎水添加了有機官能團，造成燃燒性能等級無法達到A1級，所以對其有機物含量作出規(guī)定，應(yīng)不大于1.0%。柔性氈包覆材料為了保證氈類制品性能，其有機物含量應(yīng)不大于10%。試驗方法來源于GB 8624建筑材料及制品燃燒性能分級、GB/T xxxxx 建筑用絕熱材料 有機物含量的測定。煙毒性應(yīng)滿足AQ1級。說明：微孔板制品的成分主要是無機非金屬粉體和增強纖維，使用過程中產(chǎn)生有毒物質(zhì)極少，應(yīng)滿足GB/T 20285規(guī)定的AQ1級。試驗方法來源于GB/T 20285材料產(chǎn)煙毒性危險分級。腐蝕性用于覆蓋奧氏體不銹鋼時，離子含量應(yīng)符合GB/T 25996的規(guī)定。說明：主要測試用于覆蓋奧氏體不銹鋼時的情況。采用的標準為較為成熟的試驗方法，主要考察材