Tepelná vodivostkeramická vláknitá deskaje součtem tří účinků přenosu tepla vedením uvnitř pevného vlákna a kontaktní části vlákna v keramické dřevovláknité desce, přenosu tepla prouděním vzduchu v pórech a přenosu tepla zářením mezi stěnami pórů složenými z pevných vláken atd. , takže se také nazývá ekvivalentní tepelná vodivost nebo zdánlivá tepelná vodivost. Následuje stručný rozbor výše uvedených 8 faktorů, které ovlivňují tepelnou vodivost keramických vláknitých desek.
1. Použijte teplotu
Obecně se tepelná vodivost keramických dřevovláknitých desek zvyšuje s rostoucí teplotou. Důvodem je, že přenos tepla sáláním mezi stěnami pórů, přenos tepla prouděním vzduchu v pórech a vedení tepla uvnitř pevného vlákna a kontaktní části vlákna, to vše se zvyšuje úměrně v důsledku zvýšení teploty a zvýšeného tepelného pohybu. molekul plynu a pevných látek. Když teplota stoupne nad 800 stupňů, keramická dřevovláknitá deska je hlavně přenos tepla sáláním a čím vyšší je teplota, tím větší je podíl přenosu tepla sáláním.
2. Pórovitost a struktura a vlastnosti pórů
Pórovitost označuje poměr objemu pórů v keramické vláknité desce k celkovému objemu keramické vláknité desky, vyjádřený v procentech. Póry keramické desky jsou vyplněny vzduchem a tepelná vodivost vzduchu při pokojové teplotě je pouze 0,025w/(mk), což je mnohem nižší než přenos tepla vedením pevného keramického vlákna. Deska z keramických vláken je smíšená struktura složená z pevných vláken a vzduchu, s porézností více než 80 %. Velké množství vzduchu s nízkou tepelnou vodivostí se naplní do pórů, čímž se zničí souvislá síťová struktura pevných molekul, čímž se získá vynikající izolační výkon. Výše uvedená analýza ukazuje, že tepelně izolační a energeticky úsporná funkce desky z keramických vláken spočívá především ve využití izolačního účinku vzduchu v pórech.
Struktura pórů a vlastnosti ovlivňují především konvekční přenos tepla vzduchu v keramické dřevovláknité desce. Čím větší je průměr pórů, tím menší je odpovídající objemová hustota keramické dřevovláknité desky a tím větší je přenos tepla vzduchu v pórech konvekcí a tím větší je vliv hodnoty tepelné vodivosti keramické desky se zvýšením teplota. Póry uvnitř keramické dřevovláknité desky mají tři formy: kontinuální póry (otevřené), semikontinuální póry (otevřené a uzavřené) a izolované póry (uzavřené). Tepelná vodivost izolované pórové (uzavřené) struktury je nejmenší.
3. Objemová hustota
① Tepelná vodivost keramického vlákna se s rostoucí hustotou snižuje, ale pokles postupně klesá, takže když hustota překročí určitý rozsah, tepelná vodivost již neklesá a má tendenci se zvyšovat.
② Při různých teplotách existuje minimální tepelná vodivost a odpovídající minimální hodnota hustoty. Hustota odpovídající minimální tepelné vodivosti se zvyšuje s rostoucí teplotou.
4. Obsah struskové koule
Struskové kuličky jsou kulovité částice, které nemohou být rozvlákněny ve vysokoteplotní roztavené kapalině během procesu rozvlákňování. Obsah struskových kuliček se vztahuje k procentu nezvlákněné hmoty v žáruvzdorném keramickém vláknu a produktech po průchodu 75-mikrometrovým standardním sítovým otvorem a zbytek síta představuje celkové množství vzorku. Se zvyšujícím se obsahem struskových kuliček se bude snižovat množství pevných vláken a snižovat se hustota samotných vláken. Proto se tepelná vodivost vláknitých výrobků zvýší, tepelně izolační vlastnosti vláknitých výrobků se zhorší a pevnost a elasticita vláknitých výrobků se sníží. Vliv obsahu struskových kuliček na tepelnou vodivost vláknitých výrobků se zvyšuje s rostoucí teplotou.
5. Průměr vlákna
Když je hustota desky z keramických vláken stejná, čím jemnější je průměr vlákna, tím menší je velikost pórů a tím větší je tlumicí účinek na přenos tepla; za druhé, čím jemnější vlákno a čím delší je celková délka vlákna, tím větší je tlumení vedení tepla, takže tepelná vodivost klesá. Na druhou stranu, čím jemnější průměr keramických vláken, tím větší je smrštění topné linie produktu a tím nižší je index tepelné odolnosti. Pro dosažení nejlepšího komplexního technického výkonu by vlákno mělo mít vhodnou jemnost (průměr), obecně 2 až 4 mikrony.
6. Vlhkost vláken
Tepelná vodivost vody při {{0}} stupni je 0,522w/(mk), což je více než 20krát větší než tepelná vodivost vzduchu za stejných podmínek 0,0247w/ (mk). Proto zvýšení vlhkosti vláken nebo obsahu vlhkosti nevyhnutelně zvýší tepelnou vodivost vlákenných produktů. Například voda v pórech vlákna zamrzne na led, protože tepelná vodivost ledu za stejných podmínek je 2,32 w/(mk), což se blíží 100násobku tepelné vodivosti vzduchu za stejných podmínek. Z tohoto důvodu musí být u projektů izolace potrubí vlhkost izolačních materiálů potrubí kontrolována na nejnižší obsah a současně by měly existovat odpovídající přísné požadavky na odolnost proti vlhkosti na materiály vnější ochranné vrstvy a konstrukce potrubí, aby zajistit tepelně izolační vlastnosti vláknité izolační konstrukce.
7. Použijte atmosféru
Obvykle se desky z keramických vláken používají v atmosférickém prostředí a plynem v pórech je vzduch. Role plynné fáze v produktech z keramických vláken je tedy ve skutečnosti tepelně izolační role vzduchu. V některých případech se však výrobky z keramických vláken používají ve vakuu, ochranné atmosféře nebo za různých podmínek vyžadujících řízenou atmosféru, jako je použití atmosfér, jako je vodík, oxid uhelnatý, oxid uhličitý, uhlovodíky a inertní plyny. V této době se mění hodnota tepelné vodivosti keramických vláken. Tepelná vodivost plynu souvisí se složením a strukturou plynu. Obecně lze říci, že čím menší je molekulová hmotnost plynu a jednodušší struktura, tím větší je jeho tepelná vodivost.
8. Směr vlákna
Když jsou materiál a objemová hustota stejné, je tepelná vodivost, když je směr tepelného toku kolmý k vláknu, menší než tepelná vodivost, když je směr tepelného toku rovnoběžný s vláknem. Obecně je směr tepelného toku vrstvené struktury blízký až kolmý ke směru vláken a tepelná vodivost vláknitého produktu je malá; zatímco směr tepelného toku naskládané struktury je blízko rovnoběžnému se směrem vláken a tepelná vodivost vláknitého produktu je velká. Za stejných podmínek materiálové a objemové hustoty je tepelná vodivost produktu z vrstvených strukturních vláken o 20 % až 30 % vyšší než tepelná vodivost produktu z vrstvených vláken.
