既“保溫”又“防火”！看這塊河南造“神奇”小板子里的“奧秘
2021-04-19 00:00:00
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河南日報客戶端記者 譚 勇 一塊外墻保溫使用的小小板材，尺寸40x40厘米，看上去與普通的板材無異，掂起來也很輕。 工人用高達(dá)1000℃高溫的噴槍長時間燒蝕一面后，另一面用手摸上去卻與常溫?zé)o異，沒有絲毫變化；在水里浸泡半個小時，從中間斷開后，除了表面是濕的，內(nèi)層沒有滲入一絲水分；在一側(cè)的展示墻上，工人拿著鐵器使勁“捯飭”破壞，板材卻死死“趴”在墻上，而其他材料的板材很容易就脫落...... 這是記者4月17日在鄭州工大高新材料科技有限公司（以下簡稱“鄭州工大科技”）新鄭工廠看到的場景。這不是一塊普通的板材，這是以鄭州大學(xué)教授、博士為主體研發(fā)出的具有自主知識產(chǎn)權(quán)成果的“無機(jī)塑化微孔保溫板”，攻克了“保溫”和“防火”不能同時實現(xiàn)的世界性難題。 這塊板材如此神奇，它是用什么制成的呢？在現(xiàn)場，高級工程師、鄭州工大科技董事長趙振波告訴記者，無機(jī)塑化微孔保溫板生產(chǎn)原料為40%的工業(yè)微粉，50%的硅酸鹽水泥，另外10%是外加劑。 “之所以阻燃和性能穩(wěn)定，因為我們用的基本上是無機(jī)材料。”趙振波指著生產(chǎn)線上的四臺球磨機(jī)：“之所以保溫性能好，關(guān)鍵是這四臺球磨機(jī)，每臺球磨機(jī)工作15分鐘，這些材料經(jīng)過60分鐘的濕磨，球磨出來后，原料的細(xì)度在1000目以上，保證了產(chǎn)品每立方米有小于孔徑0.1毫米的泡孔1400億個，所以產(chǎn)品稱為無機(jī)微孔保溫板?！?/span>
無機(jī)塑化微孔保溫板微觀圖
為了幫助記者理解，趙振波解釋說，“這些氣泡孔壁平均厚度45微米。”通過投影儀投射，顯微鏡下可以清晰地看到數(shù)以億計的泡孔，密密麻麻，猶如“銅墻鐵壁”一樣。
生產(chǎn)線上一臺嶄新的氮氣機(jī)吸引了記者的注意。“這可是我們最重要的‘法寶’之一?！壁w振波說，當(dāng)時，生產(chǎn)線建成之后，他們滿心歡喜地實驗時，卻發(fā)現(xiàn)水泥經(jīng)過加水球磨后，產(chǎn)生“水化熱”，坯體中心溫度會高達(dá)80攝氏度以上，有時候甚至達(dá)到93攝氏度?！皽囟冗^高，成型的時候就會膨脹，坯體就會開裂。這個問題不解決，意味著前期的一切研究成果都是徒勞的?！?/span>
包括鄭州大學(xué)土木學(xué)院建筑材料專家、教授鄭娟榮，鄭州大學(xué)綜合設(shè)計研究院有限公司副總工程師、教授級高級工程師栗海玉在內(nèi)的研發(fā)團(tuán)隊一時間陷入迷茫之中。多方查閱資料論證后，他們最后借鑒了“液氮運用到混凝土降溫”的啟發(fā)，意識到氮氣是惰性氣體，如果把工作環(huán)境中的空氣換成氮氣，或許能解決水化熱的問題，于是他們經(jīng)過反復(fù)試驗，終于取得成功。
浸泡之后的無機(jī)塑化微孔保溫板
之后，他們又攻克了保溫材料拉拔強度要求達(dá)到0.1MPa以上的難題，最終研制成功兼具“保溫”與“防火”性能、安全性與環(huán)保性俱佳的“無機(jī)塑化微孔保溫板”，目前在全省各地已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用。
“節(jié)能減排”已達(dá)成全球共識，中國已向世界承諾2060年前實現(xiàn)“碳中和”。而建筑外墻保溫是建筑節(jié)能的重要方法。2021年3月16日，住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部辦公廳發(fā)布的《綠色建造技術(shù)導(dǎo)則（試行）》明確，優(yōu)先選用高強、高性能、高耐久、耐腐蝕、抗老化材料，延長建筑使用壽命，降低部件更換頻次，從長遠(yuǎn)角度降低原材料消耗，實現(xiàn)源頭減排。
“這也為無機(jī)塑化微孔保溫板的廣泛應(yīng)用提供了政策和技術(shù)支撐。”趙振波說，由于無機(jī)塑化微孔保溫板高效的防火、保溫及穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)安全性能，也避免了傳統(tǒng)保溫材料及系統(tǒng)25年有效使用年限到期后，二次甚至三次重做保溫帶來的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān),以及對人們生活和工作不良的影響。
目前，鄭州工大科技參編的《無機(jī)塑化微孔保溫板系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》國家標(biāo)準(zhǔn)正在編制中，近期就可通過評審、實施，有望在節(jié)能建筑保溫材料的應(yīng)用上帶來一次新革命。
