研究背景：

在石油化工、紡織化纖、醫藥、冶金等領域中，在生產過程中，許多設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晶物料的輸送和的儲存過程中，例如，渣油、瀝青等物質，為防止物料的粘度升高或產生結晶，就更加需要對其進行相應的伴熱工作。傳統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、化工行業應用非常廣泛，

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，這就只好靠導熱性很差的空氣對流導熱。

這樣，伴熱管的伴熱就容易出現以下問題：

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。

這對于工業生產有著極大的不利，既是一種能源資源的浪費，也對工業化連續生產帶來很大的局限，需要經常的維護停車，甚至于出現不必要的事故問題。

從20世紀五六十年代，為了解決這些妨礙工業生產的問題，國外已經開始研究并且開發推出了導熱膠泥這一產品，國內也在90年代開始有專家學者發明出了我國的導熱膠泥產品。

導熱膠泥及其作用，它的研究歷程：

導熱膠泥是一種以導熱材料和粘結材料作為主體材料，通過合適的加工生產方法制成的糊狀物。主要被應用于石油化工、醫藥化學等領域中的伴熱管線上。

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式傳熱結合體，使不用導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，導熱膠泥的高導熱系數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。不但節能而且升降溫快一倍以上，穩定及延長生產周期，工藝管受熱均勻，防止局部過熱及管間的電化學腐蝕。

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

1954年，賽盟（美國）發明并推出導熱膠泥，帶來了蒸汽伴熱領域的一場工業革命。經過幾十年的進一步科研開發及實驗，現在，歐美、日本等工業化發達國家都已經有了對這一產品的深入研究，并且有了更好的發展。

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

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

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

2001年，潘老師所研發得到的有機型和無機型導熱膠泥是各項性能指標比較優秀的，其擁有的導熱系數達到了13～16 W/m*K。已經達到甚至超過了國外的水準。這也是國內實驗室制得達到和超過國外產品的導熱膠泥。

導熱膠泥的分類以及各地生產廠商比較：

經過國內科研技術單位研究以及各地企業的投入，市場現在存在的導熱膠泥，主要可以分成3類：有機型導熱膠泥、無機型導熱膠泥、復合型導熱膠泥。它們又因為各自不同的性能參數，具有各自的特性。

有機型導熱膠泥主要采用環氧樹脂類溶劑，固化劑選擇雙氰胺，利用兩者在一定溫度下的快速化學反應形成新的固體材料，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，因此施工時應保證良好的通風。有機型導熱膠泥具有足夠的黏結強度，保障使用中不會產生脫落等現象的出現，但是它也存在著3大嚴重的缺點：

一、有機型導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麻煩甚至不可能再進行維修。

二、有機材料的低導熱性決定了有機型產品導熱系數低于無機型產品。導熱系數的低下，直接導致了該類型導熱膠泥在應用上的局限。

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

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

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

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

三、無機型導熱膠泥具有使用過程中維護方便，施工簡單的優點。它具有適宜的黏結強度，既不會由于溫度影響黏結于管壁，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。

復合型導熱膠泥是一種比較通用，適合更多環境，各項性能系數比較均衡的導熱膠泥。比如說：HTT系列無機型傳熱水泥中的HTT-GT型。

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

無機型導熱膠泥

作為一種導熱保溫材料，它所起的作用決定了它最基本的性質要求。而導熱系數就是這一決定性的參數。傳統的有機型導熱膠泥只能做到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上的基本要求的，可以說，現在工作生產，特別是伴熱領域所需要的保溫導熱材料，導熱系數最少的標準必須≥13W/m*K。而一般無機型的導熱膠泥能達到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準，已經能做到16～17 W/m*K。

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

工業化大生產，作為一種大型生產的機械化，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高的要求。這也正是HTT系列無機型傳熱水泥遠超同類產品的優點。在同類無機型產品中，也具有極大的優勢，其使用的溫度可以達到-100～600℃。

總結結論：

在使用外管來伴熱的方式來看，使用導熱膠泥作為熱傳遞的媒介，將伴管、物料管與導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品，無機型導熱膠泥從本質上就具有極大的優勢。大量的工程應用都選擇了這類產品。