保溫材料組成的選擇

對于保溫材料多數金屬元素，電阻與熱阻的比值約在5～7之間，也有些金屬元素，如鈣、鋁、銦等，具有較大熱阻，電阻與熱阻比值較小。金屬化合物的熱導率比金屬低。在研制和選擇保溫材料時，應著眼于多種元素組成的化合物或混合物，其保溫效果優于單一元素組成的保溫材料。
粒子排列無秩序(實為近程無序，遠程有序)的非晶體材料比規則排列的晶體材料熱傳導性要差。幾種物質雖組成相同，但由子形體狀態不同，熱導率有較大的差異。玻璃體狀態的熱導率比晶體狀態小得多。顯然在配制保溫材料時，宜選擇玻璃體如河北玻璃棉廠生產的，玻璃棉等各種玻璃纖維制品。此外，晶體中存在的空位、位錯或其他晶格缺陷，以及微小晶粒的晶界都會影響聲子及電子的平均自由程，有利于減小熱導率。
氣體分子之間的距離比液體和固體大得多，它只能靠分子不規則的熱運動米傳熱，因此，熱導率是很小的。完全靜止的空氣，0℃時的熱導率只有。0.0238W/(m?K)。據此人們研制和應用了纖維狀、微孔狀和氣泡狀等空隙率很高的多孔性材料作為保溫材料。
如能使固體材料構成足以阻止空氣微量對流的微孔結構，其熱導率可以十分接近靜止空氣的熱導率。要進一步提高保溫效能，應研究在微孔中充填熱導率更低的氣體。如在聚氨酯硬質泡沫塑料中引人氯氟烴氣體，使熱導率山原來充填CO2時的0.034W/(m?K)降至0.020W/(m?K).顯然提高了保溫效果。
多孔性材料隨孔隙率的增高，空氣含量增多，相對的熱導率(嚴格應稱當量熱導率)
要小一些。但不能由此引出一個絕對的結論—容重越輕，熱導率越小。就實體材料來說，不存在這種“質量定律”。多孔材料也只是在一定條件下有這種趨勢。
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