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【影響絕熱材料導熱係數的主要因素】 1、溫度:溫度對各類絕熱材料導熱係數均有直接影響,溫度提高,材料導熱係數上升。
2、含溼率:所有的保溫材料都具有多孔結構,容易吸溼。當含溼率大於5%~10%,材料吸溼後溼份占據了原被空氣充滿的部分氣孔空間,引起其有效導熱係數明顯升高。3、容重:容重是材料氣孔率的直接反映,由於氣相的導熱係數通常均小於固相導熱係數,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,增大氣孔或減少容重都將導致導熱係數的下降。4、鬆散材料的粒度:常溫時,鬆散材料材料的導熱係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,其間空氣的導熱係數必然增大。粒度小者,導熱係數的溫度係數小。5、熱流方向:導熱係數與熱流方向的關系,僅僅存在於各向異性的材料中,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後者或接近後者,同樣密度條件一,其導熱係數要比其它形態的多孔質保溫材料的導熱係數小得多。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於填充氣體的種類。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,因為氦氣或氫氣的熱導率都比較大。7、比熱容:絕熱材料的比熱容對於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,氣體所佔的比重越來越大。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、線膨脹係數: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係數。如果絕熱材料的線膨脹係數越小,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係數值隨溫度下降下降而顯著下降。
有下列因為素有關:
1.材料的性質(導熱係數直接相關);導熱係數以金屬最大,非金屬次之,液體較小,氣體更小。
2.表觀密度與孔隙特徵;表觀密度小的材料,導熱係數小。孔隙率相同時,孔隙尺寸越大,導熱係數越大。
3.溼度;材料吸溼受潮後,導熱係數就會增大。
4.溫度;材料的導熱係數隨溫度的升高而增大。
5.熱流方向。熱流平行於纖維,保溫差,熱流垂直於纖維,保溫好。