隔熱耐火材料影響導(dǎo)熱性能的因素
隔熱材料的物相通常是由固相和氣相組成,所以其隔熱機(jī)理與相組成有著密切的聯(lián)系。熱能是由溫度高的面?zhèn)鲗?dǎo)給溫度低的面,首先只有固相傳導(dǎo),當(dāng)熱能從固相中的孔隙穿過時(shí)。就出現(xiàn)了固相傳導(dǎo)和氣相傳導(dǎo)兩種方式,因此固相傳導(dǎo)的路線長(zhǎng)度延長(zhǎng)；其次跟熱輻射有關(guān)，在溫度較低時(shí)，熱輻射對(duì)隔熱作用的影響微乎其微，即可忽略不計(jì)。當(dāng)溫度較高時(shí)，熱能傳導(dǎo)輻射影響，從而起到了隔熱作用。
通常隔熱材料是多相材料，各物相具有自身獨(dú)特的結(jié)構(gòu)，所以隔熱材料的導(dǎo)熱系數(shù)受物相的組成、含量、內(nèi)部結(jié)構(gòu)等諸多因素的影響。因此隔熱機(jī)理和影響其隔熱效果的原因較多，隔熱材料的導(dǎo)熟系數(shù)與材料的體積密度、氣孔率、物相組成等的相互影響。
(1)氣孔尺寸:氣孔數(shù)暈和孔徑大小一般兩者是同時(shí)呈現(xiàn),在保持氣氣孔總量不變的前提下，減小孔徑可使氣孔數(shù)量増大。從而減/小材料的導(dǎo)熱系數(shù)；當(dāng)氣孔數(shù)量增多時(shí)，隔熱材料的比表面積就會(huì)増大，輻射傳導(dǎo)率減小。
(2)體積密度:固體的熱導(dǎo)率高于氣體的熱導(dǎo)率，體積密度的減小意味著材料中氣相增多,所以熱導(dǎo)率下降。然而當(dāng)體積密度過低時(shí)，材料中的氣相傳熱的作用就會(huì)增強(qiáng),熱導(dǎo)率就會(huì)升高。所以欲使隔熱材料具有優(yōu)良的保溫隔熱性能,并非體積密度越越低越好，在特定溫度下,每種材料都會(huì)有一個(gè)適宜的導(dǎo)熱系數(shù)。
⑶材料組分:根據(jù)耐火材料中常見氧化物的導(dǎo)熱系數(shù)與溫度的變化關(guān)系,根據(jù)Loeb熱輻射模型公式可知，隔熱材料的發(fā)射率與材質(zhì)、溫度及顆粒大小有關(guān),因此在隔熱材料配比中可以適當(dāng)提高或加入AL2O3、Mg O、Cao. ZnO等發(fā)射率小的組分,同時(shí)避免Fe、Ni、C侍過渡元素氧化物的摻入。
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