保溫材料的傳熱機理

保溫材料可以是由一種或幾種晶相、玻璃相和氣相(氣孔)組成的非均質多相體系材料，使用溫度可從低溫、中溫至l000℃以上的高溫。因此，材料內的熱傳遞過程受
材料的物相組成、性質、數量及其在材料中的分布情況等因素的影響。
隔熱耐火材料的氣孔率一般都在45%以上。各類礦物棉的氣相高達90%以上，也就是說，從體積上看，氣相是保溫材料的一種主要物相，顯然它對保溫材料的熱導率有舉足輕重的影響。為分析方便起見，根據上述玻璃纖維材料的組織結構特點，可把保溫材料中的固相與氣相的結合形式理想化。即固相與氣相以平行板層疊在一起的平行板組合刑、固相連續型及氣相連續。
玻璃棉、礦物棉、耐火纖維及其制品的最顯著的特點是熱導率很小，僅為成分相同的普通輕質磚的1/3-1/4，這歸結于纖維材料的特殊組織結構。在玻璃纖維及其制品中，氣相為連續相，分布在由纖維構成的連續網絡骨架結構中，但纖維與纖維之間,接觸為可松動的點接觸，不能形成熱流的連續通路。因此，這種組織結構對熱流可起很好的屏蔽作用。
保溫材料的氣相(氣孔)的主要作用是降低熱導率，實質上就是因為氣體的熱導率比任何其他固體的熱導率都低。通常保溫材料是在大氣環境下制造和使用的，存在于氣相中的氣體主要也就是空氣。因此，在絕大多數的情況下，所謂氣相在保溫材料中所起的作用實際上也就是空氣的保溫作用。但在有些情況下，材料是在真空、保護氣氛或要求控制氣氛的各種工業窯爐中使用的，如采用氫氣、一氧化碳、二氧化碳、碳氫化合物及惰性氣體等氣氛，有必要了解氣氛對材料的導熱性能的影響。
一般說來氣體分子量越小，組成和結構越簡單，則其熱導率就越大。
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