研究背景：

在石油化工、紡織化纖、醫(yī)藥、冶金等領(lǐng)域中，在生產(chǎn)過程中，許多設(shè)備和管線外部都需要采用蛇管或者伴管加熱或致冷。特別是對高粘性和易結(jié)晶物料的輸送和的儲存過程中，例如，渣油、瀝青等物質(zhì)，為防止物料的粘度升高或產(chǎn)生結(jié)晶，就更加需要對其進行相應(yīng)的伴熱工作。傳統(tǒng)的伴熱方式是采用夾套或伴熱管。由于夾套管施工麻煩、投資大，除非迫不得已，一般很少采用；而伴熱管投資小、施工方便，目前在石油、化工行業(yè)應(yīng)用非常廣泛，

但該方法由于伴熱管和工藝管道之間理論上僅為線接觸，實際上由于工藝往往很長，管道上還有閥門、法蘭、彎頭等管件，伴熱管和工藝管間往往是脫離的，工藝伴熱管和工藝管間隔有一層空氣，這就只好靠導(dǎo)熱性很差的空氣對流導(dǎo)熱。

這樣，伴熱管的伴熱就容易出現(xiàn)以下問題：

1.傳熱效果差，易使物料堵塞管道;

2.熱載體的消耗量大，浪費能源;

3.受熱面不均勻，易使物料變性。

這對于工業(yè)生產(chǎn)有著極大的不利，既是一種能源資源的浪費，也對工業(yè)化連續(xù)生產(chǎn)帶來很大的局限，需要經(jīng)常的維護停車，甚至于出現(xiàn)不必要的事故問題。

從20世紀(jì)五六十年代，為了解決這些妨礙工業(yè)生產(chǎn)的問題，國外已經(jīng)開始研究并且開發(fā)推出了導(dǎo)熱膠泥這一產(chǎn)品，國內(nèi)也在90年代開始有專家學(xué)者發(fā)明出了我國的導(dǎo)熱膠泥產(chǎn)品。

導(dǎo)熱膠泥及其作用，它的研究歷程：

導(dǎo)熱膠泥是一種以導(dǎo)熱材料和粘結(jié)材料作為主體材料，通過合適的加工生產(chǎn)方法制成的糊狀物。主要被應(yīng)用于石油化工、醫(yī)藥化學(xué)等領(lǐng)域中的伴熱管線上。

將它嵌敷在伴熱管和工藝管道之間的間隙處，使它們形成一個連續(xù)式傳熱結(jié)合體，使不用導(dǎo)熱膠泥時的伴熱管和工藝管之間的線接觸改為面接觸。這樣，導(dǎo)熱膠泥的高導(dǎo)熱系數(shù)使得伴熱管中的熱量很容易地傳到工藝管道中，把伴熱管與工藝管間的對流傳熱方式改變成為熱傳導(dǎo)方式，提高了伴熱管和工藝管間的傳熱效率，保證了滿足對工藝管道的伴熱。

這樣直接傳熱相當(dāng)于加熱夾套，大大提高了加熱效率，它能提供與夾套管一樣的傳熱效果。不但節(jié)能而且升降溫快一倍以上，穩(wěn)定及延長生產(chǎn)周期，工藝管受熱均勻，防止局部過熱及管間的電化學(xué)腐蝕。

此外，它還給我們帶了更多實在的效益，比如：1、減少了設(shè)備維修次數(shù)和維修費用；2、避免了因設(shè)備腐蝕、結(jié)垢造成的停工、停產(chǎn)；3、提高了循環(huán)水的濃縮倍數(shù)，大幅度節(jié)約了工業(yè)用水，并改善了換熱效率，既穩(wěn)定了工業(yè)生產(chǎn)，又明顯節(jié)約了能源消耗。

1954年，賽盟（美國）發(fā)明并推出導(dǎo)熱膠泥，帶來了蒸汽伴熱領(lǐng)域的一場工業(yè)革命。經(jīng)過幾十年的進一步科研開發(fā)及實驗，現(xiàn)在，歐美、日本等工業(yè)化發(fā)達國家都已經(jīng)有了對這一產(chǎn)品的深入研究，并且有了更好的發(fā)展。

根據(jù)美國“石化論壇”和日本相關(guān)報道公布的資料介紹，歐美、日本等國家的大多數(shù)石油化工裝置均采用伴熱管線和導(dǎo)熱膠泥聯(lián)合使用的技術(shù)，原來的生產(chǎn)裝置中，傳統(tǒng)的伴熱方式已被這種*的熱傳導(dǎo)方法所取代，國外也制定了相應(yīng)的設(shè)計規(guī)范，如瑞典諾貝爾公司、日本東洋化學(xué)、德國林德和巴土夫等公司。

國內(nèi)也在試用了國外進口的導(dǎo)熱膠泥之后，從九十年代起，就有相關(guān)人士進行了研究開發(fā)，并且發(fā)明得到了自己的產(chǎn)品。主要有1993年哈爾濱的趙興宏老師與趙世榮老師的發(fā)明《導(dǎo)熱膠泥》以及2001年上海華東理工大學(xué)的潘紅良老師的：《單組份有機型導(dǎo)熱膠泥》、《自固化無機型導(dǎo)熱膠泥》。

1993年研發(fā)中的導(dǎo)熱膠泥所擁有的導(dǎo)熱系數(shù)是極其低下的，僅僅只有3.5W/m*K。這可以說是我們自己研發(fā)得到的導(dǎo)熱膠泥。盡管其各項性能指標(biāo)都不如意，但這仍是具有偉大意義的。

2001年，潘老師所研發(fā)得到的有機型和無機型導(dǎo)熱膠泥是各項性能指標(biāo)比較優(yōu)秀的，其擁有的導(dǎo)熱系數(shù)達到了13～16 W/m*K。已經(jīng)達到甚至超過了國外的水準(zhǔn)。這也是國內(nèi)實驗室制得達到和超過國外產(chǎn)品的導(dǎo)熱膠泥。

導(dǎo)熱膠泥的分類以及各地生產(chǎn)廠商比較：

經(jīng)過國內(nèi)科研技術(shù)單位研究以及各地企業(yè)的投入，市場現(xiàn)在存在的導(dǎo)熱膠泥，主要可以分成3類：有機型導(dǎo)熱膠泥、無機型導(dǎo)熱膠泥、復(fù)合型導(dǎo)熱膠泥。它們又因為各自不同的性能參數(shù)，具有各自的特性。

有機型導(dǎo)熱膠泥主要采用環(huán)氧樹脂類溶劑，固化劑選擇雙氰胺，利用兩者在一定溫度下的快速化學(xué)反應(yīng)形成新的固體材料，同時會伴隨刺激性氣體釋出，這種氣體會對施工人員造成傷害，因此施工時應(yīng)保證良好的通風(fēng)。有機型導(dǎo)熱膠泥具有足夠的黏結(jié)強度，保障使用中不會產(chǎn)生脫落等現(xiàn)象的出現(xiàn)，但是它也存在著3大嚴(yán)重的缺點：

一、有機型導(dǎo)熱膠泥固化后不溶于水，固化后的高強度粘接性能決定了工程管道以后維護相當(dāng)麻煩甚至不可能再進行維修。

二、有機材料的低導(dǎo)熱性決定了有機型產(chǎn)品導(dǎo)熱系數(shù)低于無機型產(chǎn)品。導(dǎo)熱系數(shù)的低下，直接導(dǎo)致了該類型導(dǎo)熱膠泥在應(yīng)用上的局限。

三、有機型導(dǎo)熱膠泥抗老化性較差，長時間使用會有炭化現(xiàn)象，直接影響到粘接強度和導(dǎo)熱性能。這樣，在使用環(huán)境等情況下，都帶有了嚴(yán)重的局限性。

所以，在許多情況下，無機型導(dǎo)熱膠泥是業(yè)內(nèi)較受歡迎的產(chǎn)品。無機型導(dǎo)熱膠泥為無味的無機產(chǎn)品，在干燥固化過程中沒有氣體釋出，不會對人體造成傷害。而相對于有機型導(dǎo)熱膠泥，無機產(chǎn)品在具有適宜的黏結(jié)強度情況下，還具有其先天的*性能：

一、無機型導(dǎo)熱膠泥的導(dǎo)熱系數(shù)遠比有機型產(chǎn)品高。一般有機型導(dǎo)熱膠泥的導(dǎo)熱系數(shù)在8～9W/m*K，而無機產(chǎn)品已經(jīng)能夠達到13～14W/m*K，特別是HTT系列無機型傳熱水泥已經(jīng)做到了16～17W/m*K，強于其他各家廠商。

二、無機型導(dǎo)熱膠泥在使用過程中，抗老化性好，性質(zhì)更加平穩(wěn)，其使用的溫度范圍也比較廣，這為其被更廣泛的應(yīng)用帶來了很大的優(yōu)勢。

三、無機型導(dǎo)熱膠泥具有使用過程中維護方便，施工簡單的優(yōu)點。它具有適宜的黏結(jié)強度，既不會由于溫度影響?zhàn)そY(jié)于管壁，不易進行間斷性維護，同時又有足夠的強度保證其填充于伴管、物料管之間而不會掉落，也不會因為高溫而干裂脫落。

復(fù)合型導(dǎo)熱膠泥是一種比較通用，適合更多環(huán)境，各項性能系數(shù)比較均衡的導(dǎo)熱膠泥。比如說：HTT系列無機型傳熱水泥中的HTT-GT型。

從國外廠商的產(chǎn)品性能來看，主要的產(chǎn)品在歐美、日本等。比如美國的賽盟，日本興業(yè)株式會社的“T”系列導(dǎo)熱材料等。國內(nèi)也已經(jīng)呈現(xiàn)出好多自主研發(fā)生產(chǎn)的企業(yè)，比如：北京海德福、西安百順、江蘇天明等，主要的產(chǎn)品有HTT系列，JM系列，KCT系列等。

無機型導(dǎo)熱膠泥

作為一種導(dǎo)熱保溫材料，它所起的作用決定了它最基本的性質(zhì)要求。而導(dǎo)熱系數(shù)就是這一決定性的參數(shù)。傳統(tǒng)的有機型導(dǎo)熱膠泥只能做到8～9W/m*K，大部分的廠家只能做到7～8 W/m*K。這是遠遠達不到工業(yè)上的基本要求的，可以說，現(xiàn)在工作生產(chǎn)，特別是伴熱領(lǐng)域所需要的保溫導(dǎo)熱材料，導(dǎo)熱系數(shù)最少的標(biāo)準(zhǔn)必須≥13W/m*K。而一般無機型的導(dǎo)熱膠泥能達到11～13 W/m*K，也只能說是差強人意。只有北京海德福的HTT系列無機型傳熱水泥達到并超過了這一標(biāo)準(zhǔn)，已經(jīng)能做到16～17 W/m*K。

作為一種工業(yè)化大生產(chǎn)過程中需要的材料，其使用的周期，抗老化性能，維護的方便性都是對工業(yè)選材具有相當(dāng)大影響的。無機型導(dǎo)熱膠泥相對于有機型產(chǎn)品，其在實際應(yīng)用中最大的優(yōu)勢就在于其使用維護方便，抗老化強，性能穩(wěn)定。而HTT系列無機型傳熱水泥由于其組成成分的無機性質(zhì)，決定了其使用的耐久性質(zhì)優(yōu)異，并且各項性能長期穩(wěn)定，相當(dāng)受廣大客戶的歡迎。穩(wěn)定的伴熱傳熱性質(zhì)使得其對于工業(yè)生產(chǎn)的穩(wěn)定，管道輸送過程中避免出現(xiàn)堵塞等現(xiàn)象具有決定性的作用。而其便利的施工維護方法也是工業(yè)生產(chǎn)所期盼的。

工業(yè)化大生產(chǎn)，作為一種大型生產(chǎn)的機械化，其過程往往伴隨著高溫高壓，這樣就必然會對選材的耐熱溫度提出相當(dāng)高的要求。這也正是HTT系列無機型傳熱水泥遠超同類產(chǎn)品的優(yōu)點。在同類無機型產(chǎn)品中，也具有極大的優(yōu)勢，其使用的溫度可以達到-100～600℃。

總結(jié)結(jié)論：

在使用外管來伴熱的方式來看，使用導(dǎo)熱膠泥作為熱傳遞的媒介，將伴管、物料管與導(dǎo)熱膠泥組成一體化是一種必然的趨勢。而作為供選擇使用的有機型與無機型產(chǎn)品，無機型導(dǎo)熱膠泥從本質(zhì)上就具有極大的優(yōu)勢。大量的工程應(yīng)用都選擇了這類產(chǎn)品。