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    影響絕熱材料導熱系數主要因素

    2020-08-25 10:12:38

        

        影響絕熱材料導熱系數主要因素:

        1、溫度

        溫度對各類絕熱材料導熱系數均有直接影響,溫度提高,材料導熱系數上升。

        2、含濕率

        所有的保溫材料都具有多孔結構,容易吸濕。當含濕率大于5%~10%,材料吸濕后濕分占據了原被空氣充滿的部分氣孔空間,引起其有效導熱系數明顯升高。

        3、容重

        容重是材料氣孔率的直接反映,由于氣相的導熱系數通常均小于固相導熱系數,所以保溫材料都具有很大的氣孔率即很小的容重。一般情況下,增大氣孔率或減少容重都將導致導熱系數的下降。

        4、松散材料的粒度

        常溫時,松散材料的導熱系數隨著材料粒度減小而降低,粒度大時,顆粒之間的空隙尺寸增大,其間空氣的導熱系數必然增大。粒度小者,導熱系數的溫度系數小。

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        5、熱流方向

        導熱系數與熱流方向的關系,僅僅存在于各向異性的材料中,即在各個方向上構造不同的材料中。

        傳熱方向和纖維方向垂直時的絕熱性能比傳熱方向和纖維方向平行時要好一些;同樣,具有大量封閉氣孔的材料的絕熱性能也比具大量有開口氣孔的要好一些。

        氣孔質材料又進一步分成固體物質中有氣泡和固體粒子相互輕微接觸兩種。纖維質材料從排列狀態看,分為方向與熱流向垂直和纖維方向與熱流向平行兩種情況。一般情況下纖維保溫材料的纖維排列是后者或接近后者,同樣密度條件下,其導熱系數要比其它形態的多孔質保溫材料的導熱系數小得多。

        6、填充氣體的影響

        絕熱材料中,大部分熱量是從孔隙中的氣體傳導的。因此,絕熱材料的熱導率在很大程度上決定于填充氣體的種類。低溫工程中如果填充氦氣或氫氣,可作為一級近似,認為絕熱材料的熱導率與這些氣體的熱導率相當,因為氦氣和氫氣的熱導率都比較大。

        7、比熱容

        絕熱材料的比熱容對于計算絕熱結構在冷卻與加熱時所需要冷量(或熱量)有關。在低溫下,所有固體的比熱容變化都很大。

        在常溫常壓下,空氣的質量不超過絕熱材料的5%,但隨著溫度的下降,氣體所占的比重越來越大。因此,在計算常壓下工作的絕熱材料時,應當考慮這一因素。

        8、線膨脹系數

        計算絕熱結構在降溫(或升溫)過程中的牢固性及穩定性時,需要知道絕熱材料的線膨脹系數。如果絕熱材料的線膨脹系數越小,則絕熱結構在使用過程中受熱脹冷縮影響而損壞的可能性就越小。大多數絕熱材料的線膨脹系數值隨溫度下降下降而顯著下降。

        

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