影響“隔熱材料”隔熱效果的幾大因素分析

1、隔熱材料（thermal insulation material），能阻滯熱流傳遞的材料，又稱熱絕緣材料。傳統(tǒng)絕熱材料，如玻璃纖維、石棉、巖棉、硅酸鹽等，新型絕熱材料，如氣凝膠氈、真空板等。影響其隔熱的因素有以下幾點(diǎn)。材料類型隔熱材料（絕熱材料）類型不同，導(dǎo)熱系數(shù)不同。隔熱材料的物質(zhì)構(gòu)成不同，其物理熱性能也就不同；隔熱機(jī)理存有區(qū)別，其導(dǎo)熱性能或?qū)嵯禂?shù)也就各有差異。即使對(duì)于同一物質(zhì)構(gòu)成的隔熱材料，內(nèi)部結(jié)構(gòu)不同，或生產(chǎn)的控制工藝不同，導(dǎo)熱系數(shù)的差別有時(shí)也很大。對(duì)于孔隙率較低的固體隔熱材料，結(jié)晶結(jié)構(gòu)的導(dǎo)熱系數(shù)最大，微晶體結(jié)構(gòu)的次之，玻璃體結(jié)構(gòu)的最小。但對(duì)于孔隙率高的隔熱材料，由于氣體(空氣)對(duì)導(dǎo)熱

2、系數(shù)的影響起主要作用，固體部分無(wú)論是晶態(tài)結(jié)構(gòu)還是玻璃態(tài)結(jié)構(gòu)，對(duì)導(dǎo)熱系數(shù)的影響都不大。工作溫度溫度對(duì)各類絕熱材料導(dǎo)熱系數(shù)均有直接影響，溫度提高，材料導(dǎo)熱系數(shù)上升。因?yàn)闇囟壬邥r(shí)，材料固體分子的熱運(yùn)動(dòng)增強(qiáng)，同時(shí)材料孔隙中空氣的導(dǎo)熱和孔壁間的輻射作用也有所增加。但這種影響，在溫度為0-50范圍內(nèi)并不顯著，只有對(duì)處于高溫或負(fù)溫下的材料，才要考慮溫度的影響。含濕比率絕大多數(shù)的保溫絕熱材料都具有多孔結(jié)構(gòu)，容易吸濕。材料吸濕受潮后，其導(dǎo)熱系數(shù)增大。當(dāng)含濕率大于5%-10%時(shí)，導(dǎo)熱系數(shù)的增大在多孔材料中表現(xiàn)得最為明顯。這是由于當(dāng)材料的孔隙中有了水分(包括水蒸氣)后，孔隙中蒸汽的擴(kuò)散和水分子的運(yùn)動(dòng)將起主要傳熱作

3、用，而水的導(dǎo)熱系數(shù)比空氣的導(dǎo)熱系數(shù)大20倍左右，故引起其有效導(dǎo)熱系數(shù)的明顯升高。如果孔隙中的水結(jié)成了冰，冰的導(dǎo)熱系數(shù)更大，其結(jié)果使材料的導(dǎo)熱系數(shù)更加增大。所以，非憎水型隔熱材料在應(yīng)用時(shí)必須注意防水避潮。孔隙特征在孔隙率相同的條件下，孔隙尺寸越大，導(dǎo)熱系數(shù)越大；互相連通型的孔隙比封閉型孔隙的導(dǎo)熱系數(shù)高，封閉孔隙率越高，則導(dǎo)熱系數(shù)越低。容重大小容重(或比重、密度)是材料氣孔率的直接反映，由于氣相的導(dǎo)熱系數(shù)通常均小于固相導(dǎo)熱系數(shù)，所以保溫隔熱材料往往都具有很高的氣孔率，也即具有較小的容重。一般情況下，增大氣孔率或減少容重都將導(dǎo)致導(dǎo)熱系數(shù)的下降。但對(duì)于表觀密度很小的材料，特別是纖維狀材料，當(dāng)其表觀密度低于某一極限值時(shí)，導(dǎo)熱系數(shù)反而會(huì)增大，這是由于孔隙率增大時(shí)互相連通的孔隙大大增多，從而使對(duì)流作用得以加強(qiáng)。因此這類材料存在一個(gè)最佳表觀密度，即在這個(gè)表觀密度時(shí)導(dǎo)熱系數(shù)最小。材料粒度常溫時(shí)，松散顆粒型材料的導(dǎo)熱系數(shù)隨著材料粒度的減小而降低。粒度大時(shí)，顆粒之間的空隙尺寸增大，其間空氣的