Η θερμική αγωγιμότητα τουκεραμική ινοσανίδαείναι το άθροισμα των τριών επιπτώσεων μεταφοράς θερμότητας της μεταφοράς θερμότητας αγωγιμότητας μέσα στη στερεά ίνα και του τμήματος επαφής της ίνας στην κεραμική ινοσανίδα, της μεταφοράς θερμότητας με μεταφορά αέρα στους πόρους και της μεταφοράς θερμότητας ακτινοβολίας μεταξύ των τοιχωμάτων των πόρων που αποτελούνται από στερεές ίνες κ.λπ. , άρα ονομάζεται και ισοδύναμη θερμική αγωγιμότητα ή φαινομενική θερμική αγωγιμότητα. Ακολουθεί μια σύντομη ανάλυση των παραπάνω 8 παραγόντων που επηρεάζουν τη θερμική αγωγιμότητα της κεραμικής ινοσανίδας.
1. Χρησιμοποιήστε τη θερμοκρασία
Γενικά, η θερμική αγωγιμότητα των κεραμικών ινοσανίδων αυξάνεται με την αύξηση της θερμοκρασίας. Ο λόγος είναι ότι η μεταφορά θερμότητας ακτινοβολίας μεταξύ των τοιχωμάτων των πόρων, η μεταφορά θερμότητας με συναγωγή του αέρα στους πόρους και η αγωγιμότητα θερμότητας μέσα στη στερεά ίνα και το τμήμα επαφής της ίνας όλα αυξάνονται αναλογικά λόγω της αύξησης της θερμοκρασίας και της ενισχυμένης θερμικής κίνησης αερίων και στερεών μορίων. Όταν η θερμοκρασία αυξάνεται σε πάνω από 800 βαθμούς, η κεραμική ινοσανίδα είναι κυρίως μεταφορά θερμότητας ακτινοβολίας και όσο υψηλότερη είναι η θερμοκρασία, τόσο μεγαλύτερη είναι η αναλογία μεταφοράς θερμότητας ακτινοβολίας.
2. Δομή και ιδιότητες πορώδους και πόρων
Το πορώδες αναφέρεται στην αναλογία του όγκου των πόρων στην κεραμική ινοσανίδα προς τον συνολικό όγκο της κεραμικής ινοσανίδας, εκφρασμένη ως ποσοστό. Οι πόροι της σανίδας από κεραμικές ίνες γεμίζουν με αέρα και η θερμική αγωγιμότητα του αέρα σε θερμοκρασία δωματίου είναι μόνο 0,025w/(mk), η οποία είναι πολύ χαμηλότερη από τη μεταφορά θερμότητας αγωγιμότητας του στερεού κεραμικών ινών. Η πλάκα από κεραμικές ίνες είναι μια μικτή δομή που αποτελείται από συμπαγείς ίνες και αέρα, με πορώδες μεγαλύτερο από 80%. Μια μεγάλη ποσότητα αέρα χαμηλής θερμικής αγωγιμότητας γεμίζει στους πόρους, καταστρέφοντας τη συνεχή δομή δικτύου των στερεών μορίων, επιτυγχάνοντας έτσι εξαιρετική απόδοση μόνωσης. Η παραπάνω ανάλυση δείχνει ότι η λειτουργία θερμομόνωσης και εξοικονόμησης ενέργειας του φύλλου κεραμικών ινών είναι κυρίως η χρήση της μονωτικής επίδρασης του αέρα στους πόρους.
Η δομή των πόρων και οι ιδιότητες επηρεάζουν κυρίως τη μεταφορά θερμότητας μέσω μεταφοράς του αέρα στην κεραμική ινοσανίδα. Όσο μεγαλύτερη είναι η διάμετρος των πόρων, τόσο μικρότερη είναι η αντίστοιχη πυκνότητα όγκου της κεραμικής ινοσανίδας και τόσο μεγαλύτερη είναι η μεταφορά θερμότητας μέσω μεταφοράς του αέρα στους πόρους και τόσο μεγαλύτερη είναι η επίδραση της τιμής θερμικής αγωγιμότητας της κεραμικής ινοσανίδας με την αύξηση του θερμοκρασία. Οι πόροι στο εσωτερικό της κεραμικής ινοσανίδας έχουν τρεις μορφές: συνεχείς πόρους (ανοιχτοί), ημισυνεχείς πόροι (ανοιχτοί και κλειστοί) και μεμονωμένοι πόροι (κλειστοί). Η θερμική αγωγιμότητα της απομονωμένης δομής πόρων (κλειστού) είναι η μικρότερη.
3. Πυκνότητα όγκου
① Η θερμική αγωγιμότητα των κεραμικών ινών μειώνεται με την αύξηση της πυκνότητας, αλλά η μείωση μειώνεται σταδιακά, έτσι ώστε όταν η πυκνότητα υπερβαίνει ένα ορισμένο εύρος, η θερμική αγωγιμότητα δεν μειώνεται πλέον και τείνει να αυξάνεται.
② Σε διαφορετικές θερμοκρασίες, υπάρχει μια ελάχιστη θερμική αγωγιμότητα και μια αντίστοιχη ελάχιστη τιμή πυκνότητας. Η πυκνότητα που αντιστοιχεί στην ελάχιστη θερμική αγωγιμότητα αυξάνεται με την αύξηση της θερμοκρασίας.
4. Περιεκτικότητα σε μπάλα σκωρίας
Οι σφαίρες σκωρίας είναι σφαιρικά σωματίδια που δεν μπορούν να ινοποιηθούν στο λιωμένο υγρό υψηλής θερμοκρασίας κατά τη διαδικασία ινοποίησης. Η περιεκτικότητα σε σφαίρα σκωρίας αναφέρεται στο ποσοστό της μη ινοποιημένης ύλης στις πυρίμαχες κεραμικές ίνες και στα προϊόντα μετά τη διέλευση από την 75-τρύπα τυπικού κόσκινου micron, και το υπόλειμμα κόσκινου αντιστοιχεί στη συνολική ποσότητα του δείγματος. Καθώς αυξάνεται η περιεκτικότητα σε μπάλες σκωρίας, η ποσότητα των στερεών ινών θα μειωθεί και η πυκνότητα των ίδιων των ινών θα μειωθεί. Ως εκ τούτου, η θερμική αγωγιμότητα των προϊόντων από ίνες θα αυξηθεί, η απόδοση θερμομόνωσης των προϊόντων από ίνες θα επιδεινωθεί και η αντοχή και η ελαστικότητα των προϊόντων από ίνες θα μειωθούν. Η επίδραση της περιεκτικότητας σε σφαίρα σκωρίας στη θερμική αγωγιμότητα των προϊόντων ινών αυξάνεται με την αύξηση της θερμοκρασίας.
5. Διάμετρος ινών
Όταν η πυκνότητα της κεραμικής ινοσανίδας είναι η ίδια, όσο πιο λεπτή είναι η διάμετρος της ίνας, τόσο μικρότερο είναι το μέγεθος των πόρων και τόσο μεγαλύτερη είναι η επίδραση απόσβεσης στη μεταφορά θερμότητας. Δεύτερον, όσο λεπτότερη είναι η ίνα και όσο μεγαλύτερο είναι το συνολικό μήκος της ίνας, τόσο μεγαλύτερη είναι η απόσβεση της αγωγιμότητας της θερμότητας, επομένως η θερμική αγωγιμότητα μειώνεται. Από την άλλη πλευρά, όσο πιο λεπτή είναι η διάμετρος των κεραμικών ινών, τόσο μεγαλύτερη είναι η συρρίκνωση της γραμμής θέρμανσης του προϊόντος και τόσο χαμηλότερος είναι ο δείκτης θερμικής αντίστασης. Προκειμένου να επιτευχθεί η καλύτερη ολοκληρωμένη τεχνική απόδοση, η ίνα πρέπει να έχει κατάλληλη λεπτότητα (διάμετρος), γενικά 2 έως 4 μικρά.
6. Υγρασία ινών
Η θερμική αγωγιμότητα του νερού σε {{0}} βαθμό είναι 0,522w/(mk), που είναι περισσότερο από 20 φορές μεγαλύτερη από τη θερμική αγωγιμότητα του αέρα υπό τις ίδιες συνθήκες 0,0247w/ (mk). Επομένως, η αύξηση της υγρασίας ή της περιεκτικότητας σε υγρασία θα αυξήσει αναπόφευκτα τη θερμική αγωγιμότητα των προϊόντων από ίνες. Για παράδειγμα, το νερό στους πόρους της ίνας παγώνει σε πάγο, επειδή η θερμική αγωγιμότητα του πάγου στις ίδιες συνθήκες είναι 2,32w/(mk), που είναι σχεδόν 100 φορές η θερμική αγωγιμότητα του αέρα υπό τις ίδιες συνθήκες. Για το λόγο αυτό, για έργα μόνωσης σωληνώσεων, η υγρασία των μονωτικών υλικών σωληνώσεων πρέπει να ελέγχεται στη χαμηλότερη περιεκτικότητα και, ταυτόχρονα, θα πρέπει να υπάρχουν αντίστοιχες αυστηρές απαιτήσεις προστασίας από την υγρασία στα υλικά και τις δομές του εξωτερικού προστατευτικού στρώματος του αγωγού. εξασφαλίζουν τη θερμομονωτική απόδοση της δομής μόνωσης ινών.
7. Χρησιμοποιήστε ατμόσφαιρα
Συνήθως, οι πλάκες από κεραμικές ίνες χρησιμοποιούνται σε ατμοσφαιρικό περιβάλλον και το αέριο στους πόρους είναι αέρας. Επομένως, ο ρόλος της αέριας φάσης στα προϊόντα κεραμικών ινών είναι στην πραγματικότητα ο θερμομονωτικός ρόλος του αέρα. Ωστόσο, σε ορισμένες περιπτώσεις, τα προϊόντα από κεραμικές ίνες χρησιμοποιούνται υπό κενό, προστατευτική ατμόσφαιρα ή διάφορες συνθήκες που απαιτούν ελεγχόμενη ατμόσφαιρα, όπως χρήση ατμοσφαιρών όπως υδρογόνο, μονοξείδιο του άνθρακα, διοξείδιο του άνθρακα, υδρογονάνθρακες και αδρανή αέρια. Αυτή τη στιγμή, η τιμή θερμικής αγωγιμότητας των κεραμικών ινών αλλάζει. Η θερμική αγωγιμότητα ενός αερίου σχετίζεται με τη σύσταση και τη δομή του αερίου. Σε γενικές γραμμές, όσο μικρότερο είναι το μοριακό βάρος του αερίου και όσο πιο απλή είναι η δομή, τόσο μεγαλύτερη είναι η θερμική του αγωγιμότητα.
8. Κατεύθυνση ινών
Όταν το υλικό και η πυκνότητα όγκου είναι ίδια, η θερμική αγωγιμότητα όταν η κατεύθυνση ροής θερμότητας είναι κάθετη στην ίνα είναι μικρότερη από τη θερμική αγωγιμότητα όταν η κατεύθυνση ροής θερμότητας είναι παράλληλη προς την ίνα. Γενικά, η κατεύθυνση ροής θερμότητας της στρωματοποιημένης δομής είναι σχεδόν κάθετη προς την κατεύθυνση της ίνας και η θερμική αγωγιμότητα του προϊόντος ινών είναι μικρή. ενώ η κατεύθυνση ροής θερμότητας της στοιβαγμένης δομής είναι σχεδόν παράλληλη προς την κατεύθυνση της ίνας και η θερμική αγωγιμότητα του προϊόντος ίνας είναι μεγάλη. Κάτω από τις ίδιες συνθήκες πυκνότητας υλικού και όγκου, η θερμική αγωγιμότητα του προϊόντος ίνας στοιβαγμένης δομής είναι 20% έως 30% υψηλότερη από αυτή του προϊόντος ινών με στρωματοποιημένη δομή.
