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纳米折射保温板保温效果的影响因素

发布日期： 2020-03-09 14:41:21 阅读量（348）作者：张红

绝热耐火材料的热导系数不仅与材料的化学矿物组成、结晶状态有关，还与各相之间的分布、含量、排列有关。绝热耐火材料的结构组成、气孔尺寸以及体积密度绝热材料的保温性能影响最为明显。

a)结构组成对保温性能的影响

图1绝热耐火材料的气孔相结构对导热系数的影响

a.气相热流与固相纤维方向垂直纤维质绝热耐火材料;b.粉粒状绝热耐火材料;c.多孔性绝热耐火材料;d.气相热流与固相纤维方向平行纤维质绝热耐火材料

绝热耐火材料是以固相与气孔相结合的组织结构构成的，如图1所示。从图中可以看出，在体积密度一定的条件下，保温效果最差的是固相纤维分布方向与气孔相热流传递方向平行的绝热耐火材料，其次为轻质耐火粉粒填充式绝热耐火材料、固相连续的多孔结构绝热耐火材料，保温性能最好的是固相纤维排列方向与气孔相热流传递方向垂直的纤维质绝热耐火材料。

b)气孔结构对保温效果的影响

绝热耐火材料的在气孔率一定的条件下，保温效果的影响因素主要取决于材料内部气孔的孔型、直径及相互之间的连通状态。材料的气孔直径与保温效果成负相关，气孔直径越小保温效果越好。随着气孔直径变小气孔数目就会成指数型不断增加，气孔直径变小不仅可以减少了气孔内的对流传热的换热系数，还通过增加气孔数量，使材料本身的气固界面呈指数级的增长，材料内部反射面就也不断增加，从而降低了辐射传热的导热系数。所以，当气孔率一定时，减小材料内部的气孔直径是降低换热系数重要途径。

c)体积密度对保温性能的影响

如图2所示，绝热耐火材料的换热系数与体积密度成正比，这主要是由于所有固体的换系数均高于静止空气的换热系数，但不是成线性关系，每一种绝热耐火材料在其他条件一定是，都有一个最佳的体积密度。这是由于在绝热耐火材料内部气孔直径1微米到几毫米之间时，随着体积密度的减小，材料的气孔平均直径和气孔数目会增加，而单位长度的气固界面数会减少，这就增加了气孔内空气的辐射换热系数。随着温度的升高材料辐射传热在整个热量传递的过程中所占比例会越来越大。