奎屯轻质保温砖之保温隔热耐火材料的保温机理与影响因素

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新疆轻质保温砖之保温隔热耐火材料的保温机理与影响因素

热能传递的办法有对流、传导和辐射以及他们之间的互相效果。由于保温隔热耐火资料由气体和固体两相组成，所以热量也就在相内及相界面来传递。保温隔热耐火资料的保温效果关键在于它的组织结构，即便在1500℃的温度下，固相传导依然是首要的热量传递办法。故相对于细密耐火资料而言，保温隔热资料的多孔结构可以被看做是气相隔离了固相，由固相传导变成了气相传导，然后下降了导热系数。

    当热量从高温面传递时，首要进行的是固相热传导，遇到气孔后，传热路程添加一条：经过气孔内的气体对流传热，另一条仍经过固相传递，可是传热方向现已发生了改变，总热传导路程延伸。此外，热量还可经过辐射进行能量传递，尽管这部分能量在低温时很小，可忽略不计，但辐射能与温度的三次方成正比，高温时辐射传热效果十分明显。

    保温隔热耐火资料的热导率即与资料的化学矿藏组成、结晶情况有关，也与各相的分布、含量、摆放有关。保温隔热耐火资料的气孔规范、资料组份以及体积密度这三个因素对保温隔热效果具有重要影响。

    1、气孔的影响。

    保温隔热耐火资料的气孔率恒守时，导热系数首要取决于资料内部气孔形状、气孔规范及互相之间的连通情况。跟着气孔规范变小，资料的隔热功用行进。气孔规范变小意味着气孔数量增多，一方面，气孔规范变小下降了空气对流的高低，对流传热的功率随之下降；另一方面，气孔数量增多会使资料内孔壁总表面积变大，固体反射面添加，然后导致辐射传热的功率下降。因而，当气孔率恒守时，气孔规范减小会下降资料的导热系数。

    2、资料组份的影响。

    热辐射导热系数与物体的热发射率成正比，发射率越小，保温隔热效果就越好。氧化物的热发射率与颗粒粒径、温度及组成有关，行进隔热制品Al2O3、ZnO、MgO、CaO的含量有利于下降其热发射率，而添加少量的过渡元素氧化物能明显行进资料的热发射率。因而，保温隔热资料中尽量不要混入Fe、Cr等过渡元素。此外，减小原料的颗粒粒径也有助于减小资料热发射率。

    3、体积密度的影响。

    由于固体导热系数高于停止空气，因而常温下保温隔热耐火资料的导热系数跟着单位体积内固体物质含量的减少而下降，即体积密度越小，导热系数越低。在保温隔热耐火资料常见的气孔规范范围内，跟着体积密度减小，气孔数量增多，气孔平均规范增大，固体总界面减少，这些都会加重气孔内部空气的辐射传热。因而，要想使某种保温隔热耐火资料具有最低的导热系数，不是体积密度越小越好，而应该对应某一特定的运用温度，在该温度下一个使资料导热系数最低的最佳的体积密度。

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