Tepelná vodivosťkeramická doskaje súčet troch účinkov prenosu tepla vedením tepla vo vnútri pevného vlákna a kontaktnej časti vlákna v keramickej doske, prenosu tepla prúdením vzduchu v póroch a prenosu tepla sálaním medzi stenami pórov zloženými z pevných vlákien atď. , preto sa nazýva aj ekvivalentná tepelná vodivosť alebo zdanlivá tepelná vodivosť. Nasleduje stručná analýza vyššie uvedených 8 faktorov, ktoré ovplyvňujú tepelnú vodivosť keramických dosiek.
1. Použite teplotu
Vo všeobecnosti sa tepelná vodivosť keramických drevovláknitých dosiek zvyšuje so zvyšujúcou sa teplotou. Dôvodom je, že prenos tepla sálaním medzi stenami pórov, prenos tepla prúdením vzduchu v póroch a vedenie tepla vo vnútri pevného vlákna a kontaktnej časti vlákna, to všetko sa zvyšuje proporcionálne v dôsledku zvýšenia teploty a zvýšeného tepelného pohybu. plynných a pevných molekúl. Keď teplota stúpne nad 800 stupňov, keramická drevovláknitá doska je hlavne prenos tepla sálaním a čím vyššia je teplota, tým väčší je podiel prenosu tepla sálaním.
2. Pórovitosť a štruktúra a vlastnosti pórov
Pórovitosť sa vzťahuje na pomer objemu pórov v keramickej doske k celkovému objemu keramickej drevovláknitej dosky, vyjadrený v percentách. Póry keramických vláknitých dosiek sú vyplnené vzduchom a tepelná vodivosť vzduchu pri izbovej teplote je iba 0,025w/(mk), čo je oveľa nižšia hodnota ako prenos tepla vodivosťou pevného keramického vlákna. Keramická vláknitá doska je zmiešaná štruktúra zložená z pevných vlákien a vzduchu, s pórovitosťou viac ako 80%. Veľké množstvo vzduchu s nízkou tepelnou vodivosťou sa naplní do pórov, čím sa zničí súvislá sieťová štruktúra pevných molekúl, čím sa získa vynikajúci izolačný výkon. Vyššie uvedená analýza ukazuje, že tepelnoizolačná a energeticky úsporná funkcia dosky z keramických vlákien spočíva najmä vo využití izolačného účinku vzduchu v póroch.
Štruktúra pórov a vlastnosti ovplyvňujú predovšetkým konvekčný prenos tepla vzduchu v keramickej doske. Čím väčší je priemer pórov, tým menšia je zodpovedajúca objemová hustota keramickej drevovláknitej dosky a tým väčší je prenos tepla vzduchu v póroch konvekciou a tým väčší je vplyv hodnoty tepelnej vodivosti keramickej drevovláknitej dosky so zvýšením teplota. Póry vo vnútri keramickej drevovláknitej dosky majú tri formy: kontinuálne póry (otvorené), semikontinuálne póry (otvorené a uzavreté) a izolované póry (uzavreté). Tepelná vodivosť izolovanej pórovej (uzavretej) štruktúry je najmenšia.
3. Objemová hustota
① Tepelná vodivosť keramického vlákna klesá so zvyšovaním hustoty, ale pokles sa postupne znižuje, takže keď hustota prekročí určitý rozsah, tepelná vodivosť už neklesá a má tendenciu sa zvyšovať.
② Pri rôznych teplotách existuje minimálna tepelná vodivosť a zodpovedajúca minimálna hodnota hustoty. Hustota zodpovedajúca minimálnej tepelnej vodivosti sa zvyšuje so zvyšujúcou sa teplotou.
4. Obsah troskovej gule
Troskové guľôčky sú guľovité častice, ktoré nemôžu byť rozvláknené vo vysokoteplotnej roztavenej kvapaline počas procesu rozvlákňovania. Obsah guľôčok trosky sa vzťahuje na percento nezvláknenej hmoty v žiaruvzdornom keramickom vlákne a produktoch po prechode cez 75-mikrónový štandardný otvor sita a zvyšok sita predstavuje celkové množstvo vzorky. So zvyšujúcim sa obsahom troskových guľôčok sa množstvo pevných vlákien zníži a hustota samotných vlákien sa zníži. Preto sa tepelná vodivosť vláknitých výrobkov zvýši, tepelnoizolačný výkon vláknitých výrobkov sa zhorší a pevnosť a elasticita vláknitých výrobkov sa zníži. Vplyv obsahu troskových guľôčok na tepelnú vodivosť vláknitých produktov sa zvyšuje so zvyšujúcou sa teplotou.
5. Priemer vlákna
Keď je hustota keramických vláknitých dosiek rovnaká, čím menší je priemer vlákna, tým menšia je veľkosť pórov a tým väčší je tlmiaci účinok na prenos tepla; po druhé, čím je vlákno jemnejšie a celková dĺžka vlákna je dlhšia, tým väčšie je tlmenie vedenia tepla, takže tepelná vodivosť klesá. Na druhej strane, čím menší je priemer keramických vlákien, tým väčšie je zmrštenie vykurovacej línie produktu a tým nižší je index tepelnej odolnosti. Aby sa dosiahol najlepší komplexný technický výkon, vlákno by malo mať vhodnú jemnosť (priemer), vo všeobecnosti 2 až 4 mikróny.
6. Vlhkosť vlákna
Tepelná vodivosť vody pri {{0}} stupni je 0,522w/(mk), čo je viac ako 20-krát viac ako tepelná vodivosť vzduchu za rovnakých podmienok 0,0247w/ (mk). Preto zvýšenie vlhkosti vlákna alebo obsahu vlhkosti nevyhnutne zvýši tepelnú vodivosť vláknitých produktov. Napríklad voda v póroch vlákna zamrzne na ľad, pretože tepelná vodivosť ľadu za rovnakých podmienok je 2,32 w/(mk), čo je takmer 100-násobok tepelnej vodivosti vzduchu za rovnakých podmienok. Z tohto dôvodu pri projektoch izolácie potrubí musí byť vlhkosť izolačných materiálov potrubí kontrolovaná na najnižší obsah a zároveň by mali existovať zodpovedajúce prísne požiadavky na odolnosť voči vlhkosti na materiály vonkajšej ochrannej vrstvy a konštrukcie potrubia. zabezpečiť tepelnoizolačný výkon vláknitej izolačnej konštrukcie.
7. Použite atmosféru
Obvykle sa dosky z keramických vlákien používajú v atmosférickom prostredí a plynom v póroch je vzduch. Preto je úlohou plynnej fázy v produktoch z keramických vlákien vlastne tepelnoizolačná úloha vzduchu. V niektorých prípadoch sa však výrobky z keramických vlákien používajú vo vákuu, v ochrannej atmosfére alebo v rôznych podmienkach vyžadujúcich riadenú atmosféru, ako je použitie atmosfér, ako je vodík, oxid uhoľnatý, oxid uhličitý, uhľovodíky a inertné plyny. V tomto čase sa mení hodnota tepelnej vodivosti keramických vlákien. Tepelná vodivosť plynu súvisí so zložením a štruktúrou plynu. Vo všeobecnosti platí, že čím menšia je molekulová hmotnosť plynu a čím je jeho štruktúra jednoduchšia, tým väčšia je jeho tepelná vodivosť.
8. Smer vlákna
Keď je materiál a objemová hustota rovnaké, tepelná vodivosť, keď je smer tepelného toku kolmý na vlákno, je menšia ako tepelná vodivosť, keď je smer tepelného toku rovnobežný s vláknom. Vo všeobecnosti je smer tepelného toku vrstvenej štruktúry blízky až kolmý k smeru vlákien a tepelná vodivosť vláknitého produktu je malá; zatiaľ čo smer tepelného toku naskladanej štruktúry je takmer rovnobežný so smerom vlákna a tepelná vodivosť vláknitého produktu je veľká. Pri rovnakých podmienkach materiálovej a objemovej hustoty je tepelná vodivosť produktu z vrstvených štruktúrnych vlákien o 20 % až 30 % vyššia ako tepelná vodivosť produktu z vrstvených štruktúrnych vlákien.
