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如何提高耐火材料的隔热性能?

2018-12-11

隔热材料中的热传递分通过固相进行的传递和通过气体进行的传递两部分。低温下,主要是固相传热;高温下,气相传热则很重要。

为了降低固相的热传导,需要选择热导率低的固相,还需要减小固体粒子之间的接触面积。例如,晶体结构越复杂,散射的声子越多,热导率越低。多晶体的结构完整性和规则性都比较差,加之晶界杂质和畸变的影响,热导率比单晶体低。再如,气孔能散射声子。
一般情况下,气孔率增大,可降低热导率。还有,采用球形微粒子,使热量只能通过粒子之间微小的接触面积传递,也可以大大降低固体的热传导。

为了减少气相的热传导,需要减少通过气相进行的对流、辐射传热。相对于固相,气相的导热可忽略不计。通过气相的对流传热和辐射传热都随气孔尺寸的减小而降低。所以,减小气孔尺寸有利于改善高温隔热。隔热材料的热导率是固相和气相传热及辐射传热的叠加。所以,提高材料隔热能力的途径在于:
①增大气孔率;
②降低气孔尺寸
③增大各级组织结构的复杂性;
④减少固相的接触;
⑤掺加遮光物质,阻碍辐射传热。

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