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影响保温材料导热系数的内在因素

发布日期： 2018-09-07 08:18:59 阅读量（1940）作者：

影响保温材料导热系数的因素有很多，其中，内在的因素主要有以下六点：

1、材料的成分及结构

材料的成分不同，其微观粒子运动产生的能量传输过程就不同，材料的导热系数也就不同;材料的成分相同，结构不同，材料的导热系数也就不同，晶体结构的导热系数极大，微晶体结构次之，玻璃体结构最小。

2、材料的孔隙率及孔隙特征

材料的孔隙率是指材料中内部孔隙的总体积与材料总体积之比对于孔隙率大的材料，孔隙中的气体热对流对导热系数的影响起主要作用，品态结构和玻璃态结构的固体部分对导热系数的影响差异不大。孔隙率越大，孔隙对传热的影响越大，材料成分及结构对传热的影响越小。同一成分的材料在孔隙率相同的条件下，孔隙的大小不同、特征状态不同，孔隙部分对传热所起的作用大小就不同。孔隙尺寸越大，导热系数越大。连通型孔隙材料(开孔材料)比封闭型孔隙材料(闭孔材料)的导热系数更大。

3、材料的表观密度

材料的表观密度是指在自然状态下单位体积的干质量，它与孔隙率成反比。保温材料要想具有良好的保温性能，就必须具有较小的表观密度。表观密度小到一定程度后，导热系数不仅不会降低，反而会增大这是由于过大的孔隙率不仅使孔隙数量増多，而且使孔隙尺寸变大，结果导致孔壁温差变大，热辐射变大，孔隙内的热对流也变大。

4、材料的吸水性和吸湿性

材料的吸水性是指材料在水中吸收水分的性质：材料的吸湿性是指材料在环境大气中吸收水蒸气的性质。不同材料或不同内部构造的同种材料，其吸水性和吸湿性会有很大差别，开孔材料的吸水性和吸湿性都比闭孔材料的更好，容易吸水或吸湿。材料受潮后，孔隙中水分子的热对流在传热中起主要作用。因为常温下水的导热系数是空气的20多倍，所以受潮后的材料导热系数明显变大。

5、材料的亲水性或憎水性

材料的亲水性与憎水性为互补概念。亲水性是指材料在空气中与水接触时能被水润湿的性质，憎水性是指材料在空气中与水按触时不能被水涧湿的性质，其中润湿是指水被材料表面吸附的过程。是否能被水润湿的材料在空气中与水接触时的首要问题。当材料分子与水分子之间相互作用的内聚力大于水分子之间的内聚力时，水分子能很快在材料表面铺散开来。此时在材料、水和空气的交界处，沿水滴表面的切线与水和材料接触面所成的夹角称为润湿角。当润湿角小于等于90°时，材料呈现亲水性：当润湿角大于90°时，材料呈现憎水性。润湿角越小，材料的亲水性越好，导热系数越大;润湿角越大，材料的憎水性越好，导热系数越小。在GB/T10299—1988保温材料憎水性试验方法中，憎水性以经过规定方式、一定流量的水流喷淋后，试样中未透水部分的体积分数来表示。

6、材料的填充气体

在保温材料中，大部分热虽是由孔隙中气体热对流传输的由于不同气体的导热性能不同，因此保温材料的导热系数在很大程度上取决于填充气体的种类。