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提高隔熱耐火材料性能的途徑

發(fā)布時間:2018/4/19 15:51:08 點擊率: 來源:艾米 作者:榮盛耐材

  隔熱材料中的熱傳遞分通過固相進(jìn)行的傳遞和通過氣體進(jìn)行的傳遞兩部分。低溫下,主要是固相傳熱;高溫下,氣相傳熱則很重要。

  為了降低固相的熱傳導(dǎo),需要選擇熱導(dǎo)率低的固相,還需要減小固體粒子之間的接觸面積。例如,晶體結(jié)構(gòu)越復(fù)雜,散射的聲子越多,熱導(dǎo)率越低。多晶體的結(jié)構(gòu)完整性和規(guī)則性都比較差,加之晶界雜質(zhì)和畸變的影響,熱導(dǎo)率比單晶體低。再如,氣孔能散射聲子。一般情況下,氣孔率增大,可降低熱導(dǎo)率。還有, 采用球形微粒子,使熱量只能通過粒子之間微小的接觸面積傳遞,也可以大大降低固體的熱傳導(dǎo)。

  為了減少氣相的熱傳導(dǎo),需要減少通過氣相進(jìn)行的對流、輻射傳熱。相對于固相,氣相的導(dǎo)熱可忽略不計。通過氣相的對流傳熱和輻射傳熱都隨氣孔尺寸的減小而降低。所以,減小氣孔尺寸有利于改善高溫隔熱。

  隔熱材料的熱導(dǎo)率是固相和氣相傳熱及輻射傳熱的疊加。一般情況下,隔熱材料的熱導(dǎo)率由下式表示。

  隔熱材料的熱導(dǎo)率計算方式

  所以,提高材料隔熱能力的途徑在于:

  ① 增大氣孔率;

  ② 降低氣孔尺寸;

  ③ 增大各級組織結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性;

  ④ 減少固相的接觸;

  ⑤ 摻加遮光物質(zhì),阻礙輻射傳熱。


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