Tiểu luận cuối kỳ vật liệu cách nhiệt bông thủy tinh

<span class="text_page_counter">Trang 1</span><div class="page_container" data-page="1">

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TPHCM KHOA XÂY DỰNG

BỘ MÔN VẬT LIỆU XÂY DỰNG

TIỂU LUẬN CUỐI KỲ

VẬT LIỆU CÁCH NHIỆT - BÔNG THỦY TINH

</div><span class="text_page_counter">Trang 2</span><div class="page_container" data-page="2">

<small>TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT</small>

1. Mã lớp môn học: COMA220717_01CLC (Thứ 4 tiết 5,6) 2. Giảng viên hướng dẫn: TS. Trần Thanh Tài

3. Tên đề tài: Vật liệu cách nhiệt - Bơng thủy tinh 4. Danh sách nhóm viết tiểu luận cuối kỳ:

Ghi chú:

- Tỷ lệ % = 100%: mức độ phần trăm của từng học sinh tham gia được đánh giá

tham gia

</div><span class="text_page_counter">Trang 4</span><div class="page_container" data-page="4">

<small>TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT</small>

KẾ HOẠCH PHÂN CÔNG NHIỆM VỤ MÔN VẬT LIỆU XÂY DỰNG

HỌC KỲ 1/ NĂM HỌC 2021

1. Mã lớp: COMA220717_01CLC 2. Thứ 2; tiết 5,6

3. Tên đề tài: Vật liệu cách nhiệt - Bông thủy tinh 4. Bảng phân cơng nhiệm vụ:

hồn thành Nội dung: Làm word, tổng hợp nội dung

Nội dung: Chỉnh sửa tiểu luận,

Nội dung: Sơ đồ tư duy, ppt thuyết trình Nguyễn Thị Thu Thúy Tốt

</div><span class="text_page_counter">Trang 5</span><div class="page_container" data-page="5">

MỤC LỤC

PHẦN MỞ ĐẦU...5

1. Lý do chọn đề tài... 5

2. Mục tiêu nghiên cứu... 5

3. Phương pháp nghiên cứu... 5

CHƯƠNG 1: VẬT LIỆU CÁCH NHIỆT...6

1.1 LỊCH SỬ HÌNH THÀNH... 6

1.2 KHÁI NIỆM, MỘT SỐ VẬT LIỆU CÁCH NHIỆT PHỔ BIẾN... 7

1.2.1 KHÁI NIỆM...7

1.2.2 MỘT SỐ VẬT LIỆU CÁCH NHIỆT PHỔ BIẾN... 7

CHƯƠNG 2: VẬT LIỆU CÁCH NHIỆT BƠNG THỦY TINH... 9

2.1 BƠNG THỦY TINH LÀ GÌ?...9

2.2 ĐẶC ĐIỂM CỦA BÔNG THỦY TINH...10

</div><span class="text_page_counter">Trang 6</span><div class="page_container" data-page="6">

PHẦN MỞ ĐẦU 1. Lý do chọn đề tài

Đất nước ta vẫn đang thời kỳ tiếp tục đổi mới, đẩy mạnh công nghiệp hóa, hiện đại hóa và hội nhập quốc tế. Đối với cơng trình nhà ở dân dụng hiện nay, giải pháp sử dụng vật liệu cách nhiệt đang ngày càng phổ biến để đối phó với khí hậu khắc nghiệt. Bên cạnh những vật dụng để điều hịa khơng khí trong nhà như quạt điện, máy lạnh… thì các vật liệu cách nhiệt như bông thủy tinh, tấm cách nhiệt hay mái nhà chống nóng tân tiến cũng được nhiều chủ đầu tư lựa chọn.

Với xu hướng ngày càng nóng lên của khí hậu, đặc biệt là thời tiết mùa hè có những lúc lên tới trên 40 độ C thì việc có một nơi làm việc và nghỉ ngơi mát mẻ càng trở lên quan trọng. Nhu cầu đời sống của con người càng cao, ngành công nghiệp sản xuất vật liệu càng được thúc đẩy phát triển hơn bao giờ hết đặc biệt là khoa học công nghệ vật liệu chịu lửa. Có nhiều hình thức cách nhiệt, mỗi hình thức có từng đặc tính riêng, bởi lẽ đó, nhóm em chọn đề tài vật liệu cách nhiệt để nghiên cứu kỹ từng loại và khám phá ra loại nào phù hợp với nhu cầu cụ thể của mình.

2. Mục tiêu nghiên cứu

Bài tiểu luận nghiên cứu về lịch sử hình thành, cấu tạo của vật liệu cách nhiệt từ đó giới thiệu một số loại vật liệu cách nhiệt phổ biến hiện nay và làm rõ về một loại vật liệu cách nhiệt nổi tiếng được sử dụng phổ biến - bông thủy tinh.

3. Phương pháp nghiên cứu

Tiểu luận được thực hiện dựa trên cơ sở phương pháp nghiên cứu lý thuyết, phương pháp nghiên cứu thực tiễn, phương pháp toán học cụ thể phù hợp với từng đối tượng phạm vi và tính chất đa dạng của môn học.

</div><span class="text_page_counter">Trang 7</span><div class="page_container" data-page="7">

CHƯƠNG 1: VẬT LIỆU CÁCH NHIỆT 1.1 LỊCH SỬ HÌNH THÀNH

Lịch sử phát triển của ngành khoa học công nghệ vật liệu chịu lửa được bắt đầu từ thế kỷ thứ XIV, giai đoạn này cũng là lúc xuất hiện các lò cao. Nhưng phải đến năm 1810 thì ngành cơng nghiệp sản xuất vật liệu cách nhiệt mới có mặt ở Đức, năm 1822 có ở Anh và năm 1856 có ở Nga.

Hình 1.1 Lị Nung trong cơng nghiệp sản xuất vật liệu cách nhiệt Nhìn chung, trên tồn thế giới chỉ có khoảng 35 quốc gia phát triển ngành cơng nghiệp vật liệu cách nhiệt, trong đó có hơn một nửa sản lượng tập trung ở nước Mỹ và Liên Xô cũ. Cho đến giữa thế kỷ thứ XX, khi mà chiến tranh đòi hỏi đến sự phát triển của ngành khoa học kỹ thuật vũ trụ thì lúc này ngành vật liệu chịu lửa, vật liệu cách nhiệt mới có điều kiện phát triển mạnh mẽ hơn, nhất là các loại hợp kim chịu nhiệt.

Ở Việt Nam, vật liệu cách nhiệt cũng được sử dụng từ rất lâu đời (thời Pháp thuộc) nhưng chỉ chủ yếu là nhập khẩu từ nước ngồi và chỉ có một vài xưởng sản xuất nhỏ nhưng nguyên liệu lại tuy nhiên, do nhập từ nước ngồi nên cũng khơng thể nói là đã xuất hiện ngành sản xuất vật liệu cách nhiệt được.

Mãi đến năm 1954 thì nước ta mới có nhà máy sản xuất gạch chịu lửa đầu tiên ở Cầu Đuống và Tuyên Quang. Nguyên liệu chủ yếu được sử dụng nguồn trong nước để dùng sản xuất gạch samot và cao alumin. Tuy ban đầu chất lượng còn kém nhưng cũng

</div><span class="text_page_counter">Trang 8</span><div class="page_container" data-page="8">

đã phần nào cung ứng cho các nhà máy trong nước. Và qua đó cũng đã tích lũy được rất nhiều kinh nghiệm để làm sao sản xuất sản phẩm vật liệu cách nhiệt, bông cách nhiệtđược tốt hơn.

1.2 KHÁI NIỆM, MỘT SỐ VẬT LIỆU CÁCH NHIỆT PHỔ BIẾN 1.2.1 KHÁI NIỆM

Vật liệu cách nhiệt là những sản phẩm được nghiên cứu và sản xuất chuyên biệt, đảm bảo hệ số dẫn nhiệt không lớn hơn 0,157 W/m.0C, được sử dụng để làm giảm sự truyền nhiệt, mất nhiệt.

Vật liệu cách nhiệt được sử dụng rất đa dạng, được dùng nhiều cho các kết cấu xây dựng, nhà cửa, nhà xưởng, máy cơng nghiệp,…góp phần nâng cao chất lượng công việc, cũng như cải thiện đời sống con người ngày càng tốt hơn.

Hình 1.2 Sự hút nhiết và thốt nhiệt quanh tịa nhà 1.2.2 MỘT SỐ VẬT LIỆU CÁCH NHIỆT PHỔ BIẾN

Một giải pháp cho các căn nhà có mái từ cơng trình dân dụng đến các cơng trình xây

</div><span class="text_page_counter">Trang 9</span><div class="page_container" data-page="9">

Là một vật liệu cách nhiệt được sử dụng nhiều trong ngành xây dựng. Thiết kế âm tường, làm vách ngăn, xây dựng không gian cách nhiệt cho nhà xưởng, nhà kho… Lắp đặt đơn giản, dễ dàng sử dụng, giá thành tốt và thời gian sử dụng dài. Đặc biệt là giảm tải trọng của cơng trình khi sử dụng foam cách nhiệt làm tường cách nhiệt thay thế cho tường truyền thống.

Vật liệu túi khí cách nhiệt được sản xuất từ lớp màng nhơm ngun chất. Kết cấu của các túi khí này là các lớp đệm được làm từ túi khí nhỏ để cách nhiệt và cách âm tốt. Ngoài ưu điểm nhẹ, thẩm mỹ và giá tốt, nó cịn có thể sử dụng cho việc cách nhiệt ở nhiều lĩnh vực khác nhau.

Tơn chống nóng là một trong các vật liệu chống nóng được nhiều cá nhân và kỹ sư xây dựng, chủ cơng trình xây dựng thiết kế ngay từ đầu cho mỗi cơng trình cộng với mức giá rẻ, thi công nhanh gọn. Với ưu điểm giá tốt, thi cơng nhanh, độ bền cao và có thể thi cơng cho những cơng trình diện tích rộng trong thời gian ngắn và linh động.

Sản phẩm bông thủy tinh là vật liệu cách nhiệt chống cháy, cách nhiệt và cách âm hiệu quả. Hiện nay các cơng trình xây dựng rất ưa chuộng vật liệu cách nhiệt chống nóng này. Các cơng trình địi hỏi mức độ phịng cháy chữa cháy cao đều dùng vật liệu bông thủy tinh cách nhiệt hoàn hảo này.

Thêm một vật liệu cách nhiệt khác chính là xốp PU, sản phẩm chống nóng rất được ưa chuộng. Nhẹ, bền, cách nhiệt tốt và cách âm hồn hảo. Xốp cách nhiệt rất thích hợp với các cơng trình nhà kho, xưởng lạnh.

</div><span class="text_page_counter">Trang 10</span><div class="page_container" data-page="10">

CHƯƠNG 2: VẬT LIỆU CÁCH NHIỆT BÔNG THỦY TINH 2.1 BÔNG THỦY TINH LÀ GÌ?

Bơng thủy tinh được phát minh vào năm 1932, 1919 bởi Games Slayter, làm vật liệu được sử dụng làm vật liệu cách nhiệt cho tòa nhà. Nó được bán trên thị trường dưới tên thương mại Fiberglas, đã trở thành một nhãn hiệu chung. Sợi thủy tinh khi được sử dụng làm vật liệu cách nhiệt, được sản xuất đặc biệt với chất liên kết để bẫy nhiều tế bào khơng khí nhỏ, tạo ra dịng sản phẩm "bông thủy tinh" mật độ thấp chứa đầy khơng khí đặc trưng.

Bơng thủy tinh là vật liệu được làm từ sợi thuỷ tinh tổng hợp chế xuất từ đá, xỉ, đất sét. Thành phần chủ yếu của sản phẩm chứa Aluminum, Siliccat canxi, Oxit kim loại… không chứa Amiang; có tính năng cách nhiệt, cách âm, cách điện cao, khơng cháy, mềm mại và có tính đàn hồi tốt. Tiện ích cơ bản của sản phẩm kết hợp với tấm nhôm, nhựa chịu nhiệt cao tạo ra một sản phẩm cách nhiệt vượt trội ở cả thể dạng cuộn hoặc thể dạng tấm.

Hình 2.1 Bơng thủy tinh được sử dụng làm vật liệu cách nhiệt

</div><span class="text_page_counter">Trang 11</span><div class="page_container" data-page="11">

2.2 ĐẶC ĐIỂM CỦA BƠNG THỦY TINH

Sửdụngrấtnhiềutronglĩnhvựcxâydựngvànhiều ngànhcơng nghiệpkhác Với mỗi mục đích sử dụng sản phẩm lại có tính năng riêng

BơngthủytinhlàsảnphẩmCáchnhiệt tốt

Bơng thủy tinh có hệ số cách nhiệt R từ 2,2 đến 2,7. Điều này làm cho bông thủy tinh có ứng dụng cách nhiệt, chống nóng. Người ta thường sử dụng nó cho các cơng trình như: chống nóng cho nhà ở, chống nóng cho xưởng, chống nóng khu cơng nghiệp, cách nhiệt đường ống nhiệt,…

BơngthủytinhcókhảnăngCách âmvàTiêm

Bơng thủy tinh có đặc tính mềm mại, là vật liệu dạng bơng nên có nhiều kẽ hở ở bên trong. Với các đặc điểm này làm cho bông thủy tinh có tính cách âm và tiêu âm tốt. Sóng âm đi vào bên trong bị tiêu tán đi nhiều, làm hạn chế sóng âm xuyên qua, giảm tiếng ồn từ bên ngồi vào và từ bên trong ra ngồi.

Bơngthủytinhchống cháyrấttốt

Bơng thủy tinh có khả năng chịu nhiệt cao, có thể chịu được nhiệt độ -4°C lên tới 350°C đối với sản phẩm không phủ màng nhôm, và -4°C lên tới 120°C đối với sản phẩm có phủ màng nhơm.

Bơng thủy tinh có khả năng chịu nhiệt cao nên cũng được ứng dụng vào chống cháy. Bơng thủy tinh có ứng dụng rất tốt trong các cơng trình chống cháy. Khả năng chống cháy có thể giảm thiểu tối đa cháy và cháy lan khi có sự có xảy ra.

2.3 NGUYÊN LÝ HÚT ÂM

Khi sóng âm đi vào trong bề mặt bông, năng lượng âm đi vào trong các khe rỗng dẫn đến dao động các phân tử. Năng lượng âm mất dần để chống lại tác dụng của ma sát và tính nhốt của khơng khí dao động giữa các lỗ rỗng.

</div><span class="text_page_counter">Trang 12</span><div class="page_container" data-page="12">

Bông thủy tinh với những đặc tính của nó nên được ứng dụng rộng rãi vào trong các lĩnh vực cách âm, cách nhiệt.

Điều kiện cần có để hút âm của vật liệu hút âm dạng xốp là: Vật liệu có số lượng lớn các khe rỗng, các khe rỗng đan vào nhau, khe rỗng nằm sâu bên trong vật liệu. 2.4 QUY TRÌNH SẢN XUẤT

Hình 2.2 Quy trình sản xuất bơng thủy tinh Bước 1. Bơng thủy tinh nóng chảy

Sự nóng chảy của hỗn hợp thu được ở nhiệt độ trên 1400 ° C trong lị điện. Đây là một trong những Quy trình sản xuất bơng thủy tinh rất quan trọng.

Bước 2. Hóa sợi, chất kết dính

Thơng qua một bộ nạp, thủy tinh chảy vào máy sợi. Khi chảy như vậy, thủy tinh đạt đến nhiệt độ cần thiết để được chuyển đổi thành sợi.

</div><span class="text_page_counter">Trang 13</span><div class="page_container" data-page="13">

Thủy tinh được đẩy ly tâm qua các lỗ này và chia thành nhiều luồng chính. Một chất kết dính được phun tự động lên các sợi bằng vịi phun.

Bước 3. Hình thành, bảo dưỡng

Các sản phẩm được tẩm nhựa sau đó được đưa vào lị sấy ở nhiệt độ 250°C. Khơng khí nóng chảy qua chăn thủy tinh, cho ra độ cứng chính xác. Chất kết dính trở thành màu vàng.

Bước 4. Cắt

Tại lối ra của lị đóng rắn, cưa trịn hoặc vịi phun nước áp lực cao chia tách chăn theo kích thước phù hợp. Phần thừa cũng được tái chế vào quá trình sản xuất.

Sau đó, vành đai vận chuyển chăn đến một trạm dán, nơi nó có thể nhận được một rào cản hơi hoặc giấy hoặc nhôm, hoặc một tấm thảm ngoại quan hoặc lớp phủ PVC. Bước 5. Đóng gói, xếp hàng

Phần cuối của dịng thường được trang bị bởi một máy rooling cho thảm và một máy xếp. Bơng thủy tinh có thể được nén tới một phần mười thể tích của nó giúp giảm đáng kể chi phí vận chuyển và lưu trữ.

2.5 ỨNG DỤNG

Sản phẩm này được ứng dụng nhiều nhất dựa vào 2 ưu điểm nổi bật. Đó là cách nhiệt và cách âm.

Với cơng trình cơng nghiệp: bơng thủy tinh chủ yếu dùng để chống nóng mái tole, chống nóng vách, bảo ơn các lị sấy (lị sấy hoa quả), bảo ơn đường ống nước nóng…

Với cơng trình dân dụng: Vật liệu cách nhiệt này dùng trong hệ thống thang máy, hộp kỹ thuật, hệ thống điều hòa trung tâm để cách nhiệt và chống cháy lan.

</div><span class="text_page_counter">Trang 14</span><div class="page_container" data-page="14">

Hình 2.3 Cách nhiệt bằng bơng thủy tinh trong các cơng trình cơng nghiệp, dân dụng Vềmặtcáchâm

Bông thủy tinh được sử dụng nhiều nhất trong những địa điểm có yêu cầu cao và đặc biệt về chất lượng âm thanh như phòng thu, rạp hát, hội trường, phịng karaoke… Đối với mỗi loại hình cơng trình tùy thuộc mức độ cách âm sẽ ứng dụng của bơng thủy tinh có tỷ trọng phù hợp.

Hình 2.4 Nhà Hát Con Sị và phịng karaoke

Bơng thủy tinh là một trong những vật liệu hút âm thường gặp và được phổ biến rộng rãi nhất trong hút âm xây dựng. Những cũng vì bề mặt thơ sơ, dễ có bụi nên đa phần sử dụng ở những chỗ khuất hoặc làm lớp lót trong các bức vách tiêu âm.

</div><span class="text_page_counter">Trang 15</span><div class="page_container" data-page="15">

KẾT LUẬN

Vật liệu cách nhiệt là một bước tiến lớn của ngành xây dựng hiện đại, cũng như thiết kế nội thất để cải thiện tình hình nóng lên tồn cầu do biến đổi khí hậu. Trong q trình cơng nghiệp hóa, hiện đại hóa ở nước ta hiện nay, ngành vật liệu công nghiệp được sử dụng khá rộng rãi trong sản xuất vật liệu xây dựng (các lị cơng nghiệp sản xuất vật liệu xây dựng: lò sấy, lò nung, nồi hơi, các đường ống dẫn khí nóng - lạnh...); trong các nhà máy nhiệt điện (cách nhiệt cho các loại máy móc cơng nghiệp, buồng đốt...) hay trong các cơng trình dân dụng - công nghiệp... Tuy vậy đối với lĩnh vực sản xuất và sử dụng vật liệu xây dựng ở nước ta vẫn cịn là một ngành cơng nghiệp non trẻ.

TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1] REMAK, bảo ơn cách nhiệt chống nóng, vật liệu cách nhiệt là gì phân loại và tính chất, 16/01/2021, Đường dẫn: < TDH Việt Nam JSC, thiết bị công nghiệp, vấn đề sản xuất nguyên liệu cho vật liệu chịu lửa của Việt Nam, 26/9/2019, Đường

</div><span class="text_page_counter">Trang 16</span><div class="page_container" data-page="16">

PHỤ LỤC HÌNH ẢNH

</div>