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產(chǎn)品知識(shí)隔熱耐火材料導(dǎo)熱性能的影響因素
隔熱材料的物相通常由固相和氣相組成，因此其隔熱機(jī)理與相組成密切相關(guān)。熱能從高溫表面?zhèn)鲗?dǎo)到低溫表面。首先，只有固相傳導(dǎo)。當(dāng)熱能穿過固相中的孔隙時(shí)，固相傳導(dǎo)和氣相傳導(dǎo)有兩種方式，因此固相傳導(dǎo)的路線長(zhǎng)度延長(zhǎng)；其次，與熱輻射有關(guān)。當(dāng)溫度較低時(shí)，熱輻射對(duì)隔熱的影響很小，可以忽略不計(jì)。當(dāng)溫度較高時(shí)，熱能的傳導(dǎo)會(huì)受到輻射的影響，從而起到隔熱的作用。
通常保溫材料是多相材料，每個(gè)物相都有自己獨(dú)特的結(jié)構(gòu)，因此保溫材料的導(dǎo)熱系數(shù)受到物相的組成、含量、內(nèi)部結(jié)構(gòu)等諸多因素的影響。因此，隔熱機(jī)理和影響其隔熱效果的原因很多，隔熱材料的導(dǎo)熱系數(shù)與材料的體積密度、孔隙率、物相組成等相互影響。
（1）孔尺寸：孔數(shù)暈和孔尺寸一般同時(shí)呈現(xiàn)。在保持孔總量不變的前提下，減小孔可增加孔數(shù)，降低材料的導(dǎo)熱系數(shù)；當(dāng)孔數(shù)增加時(shí)，隔熱材料的比表面積增加，輻射傳導(dǎo)率降低。
（2）體積密度：固體導(dǎo)熱系數(shù)高于氣體導(dǎo)熱系數(shù)。體積密度的降低意味著材料中的氣相增加，因此導(dǎo)熱系數(shù)降低。但當(dāng)體積密度過低時(shí)，材料中的氣相傳熱效果會(huì)增強(qiáng)，導(dǎo)熱系數(shù)也會(huì)增加。因此，為了使保溫材料具有良好的保溫性能，體積密度越低越好。在特定溫度下，每種材料都會(huì)有合適的導(dǎo)熱系數(shù)。
（3）材料成分：圖2顯示耐火材料中常見氧化物的導(dǎo)熱系數(shù)和溫度變化。根據(jù)Loeb熱輻射模型公式，隔熱材料的發(fā)射率與材料、溫度和顆粒尺寸有關(guān)，因此可以適當(dāng)提高或添加AL2O3、MgO、Cao、Zno等發(fā)射率小的成分，同時(shí)避免Fee、Ni、加入Cr等過渡元素氧化物。
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