玻璃棉是一种广泛应用于建筑和工业领域的无机纤维类保温、隔热、吸声材料。
1. 定义与制造
玻璃棉属于人造无机纤维。它以石英砂、石灰石、白云石等天然矿石为主要原料,配合一些纯碱、硼砂等化工原料,经高温熔化成玻璃液体。然后通过高速离心设备或喷吹工艺,将玻璃液流牵引成极细的纤维,并在纤维成型过程中喷洒粘结剂。最后经固化、切割成型,制成板、毡、管壳等制品。
2. 主要特性与优点
-
优异的保温隔热性能:纤维结构能有效锁住大量静止空气,极大降低空气对流和热传导,导热系数低(通常在0.030-0.044 W/(m·K)之间)。
-
良好的吸声降噪性能:内部多孔蓬松结构能有效吸收声能,降低室内混响,常用于墙体、吊顶、通风管道等需要隔音的部位。
-
A级不燃材料:主要成分为玻璃,属无机质材料,防火性能优异,符合建筑防火安全要求。
-
耐腐蚀、化学性能稳定:对大多数金属材料无腐蚀性,不易霉变,PH值呈中性或微碱性。
-
憎水性(部分产品):通过添加憎水剂,一些玻璃棉制品具有较好的憎水防潮性能。
-
重量轻、易加工:密度小,易于切割、裁剪,施工方便。
-
经济实用:相较于其他一些高性能保温材料(如气凝胶),玻璃棉成本较低,性价比高。
3. 缺点与注意事项
-
纤维粉尘刺激:施工或切割时会产生细小的玻璃纤维粉尘,接触皮肤会引起刺痒,吸入可能刺激呼吸道。施工时必须佩戴好防护手套、口罩、护目镜和穿长袖工装。
-
有一定沉降性:长期在重力或振动下,纤维结构可能发生轻微压缩(沉降),影响顶部保温层的长期性能。
-
耐水性一般(传统产品):虽然纤维本身不吸水,但水分会侵入纤维间隙,挤走空气,导致保温性能急剧下降。潮湿环境需选用憎水型产品或做好防潮层。
-
强度较低:抗压和抗拉强度不如一些刚性板材(如聚苯板、岩棉板)。
4. 主要产品形态
-
玻璃棉板:用于建筑墙体、屋顶、活动房屋等大面积保温。
-
玻璃棉毡:卷状,常用于建筑阁楼、钢结构屋面等,铺设方便。
-
玻璃棉管壳:预制成型,用于管道(特别是冷水、热水、空调风管)的保温。
-
玻璃棉毯:强度更高,常用于大型设备、管道和金属结构建筑的保温隔热。
5. 主要应用领域
-
建筑工程:
-
外墙外保温系统(常作为填充材料或与装饰板复合)。
-
内墙隔墙、吊顶的保温与吸声。
-
屋顶保温层。
-
HVAC系统(供暖、通风与空调)的风管保温和消音。
-
工业领域:
-
各种热力设备、管道、储罐的保温。
-
工业窑炉、锅炉的保温隔热。
-
船舶制造:舱壁和管道的防火保温。
-
声学工程:录音棚、影院、机房等需要控制混响噪声的场所。
6. 与相似材料(岩棉)的简要对比
|
特性
|
玻璃棉
|
岩棉
|
|---|---|---|
|
原料
|
玻璃(石英砂等)
|
玄武岩、辉绿岩等火山岩
|
|
纤维
|
纤维更细、更长,手感更柔软
|
纤维较短、较粗,强度更高
|
|
密度
|
通常较低(10-96 kg/m³)
|
通常较高(40-200 kg/m³)
|
|
耐温性
|
使用温度通常≤400°C
|
使用温度更高,可达≥600°C
|
|
抗压强度
|
相对较低
|
相对较高
|
|
吸水性
|
略优(憎水型产品效果好)
|
较差(但高端岩棉憎水性也很好)
|
|
主要应用侧重
|
建筑保温、空调风管、中低温保温、吸声
|
防火隔离带、高温工业保温、对强度要求高的部位
|
总结
玻璃棉是一种性能均衡、性价比突出的经典保温吸声材料。它在建筑和工业中低温保温领域占据重要地位,尤其适合对防火、吸声有要求的场合。在选择和使用时,关键是要根据具体应用环境(温度、湿度、荷载、防火等级)选择合适的密度和憎水性产品,并严格做好施工防护和防潮措施。






