与多孔隔热材料相似,硅酸铝材料中的传热也包括固相中的传热与气相中的传热,但硅酸铝纤维隔热材料的纤维结构与多孔材料不同,因此传热机理也有一定的区别。由于显微结构的不同,各种传热方式所占的比例也不同,从而影响制品的导热系数。
1.体积密度和使用温度的影响。随着使用温度的升高,纤维制品的导热系数增大,这是因为随着温度的升高,通过气体的传热及辐射传热都增大。
在同一温度下,随着纤维制品的体积密度增大,它的导热系数先下降后上升,存在一个导热系数最低的体积密度值。纤维制品的体积密度的提高导致纤维与纤维之间接触点增多,固相的传热增加,纤维制品的导热系数增大;另一方面,随着纤维密度的提高,固相含量增大,气孔的直径变小,开口度也下降,导致通过气相的传热减少。当纤维制品的体积密度小于导热系数最低的体积密度时,气相传热起主导作用,导热系数随着体积密度的提高而下降;当纤维制品的体积密度大于导热系数最低的体积密度时,固相传热起主导作用,导热系数随体积密度的增加而提高。在实际生产中使用的纤维制品的体积密度在130-200Kg/m3之间,大致在导热系数较低的范围内。
2.纤维直径的影响。通常当纤维制品体积密度相同时,纤维直径增大,导热系数增加。一般情况下,纤维直径越西,她们之间的气孔尺寸越小,封闭程度越高,导热系数也越小。此外,在体积密度相同情况下,纤维越细,纤维的总长越长,通过固相的传热阻力也越大。
3.纤维方向的影响。传热热流方向与纤维长度方向的关系对材料的导热系数有较大影响。热流方向与纤维方向垂直时的导热系数大于热流方向与纤维方向平行时的导热系数。实际上,热流方向完全垂直或平行纤维方向的情况是不存在的。但对于不同的纤维制品与砌筑方式,平行与垂直热流方向的程度是不同的。
除了上述因素外,纤维的湿度、渣球含量以及气孔中气体的气氛等都会对导热系数有一定的影响。
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