Toplotna prevodnostplošča iz keramičnih vlakenje vsota treh učinkov prenosa toplote prevodnega prenosa toplote znotraj trdnega vlakna in kontaktnega dela vlaken v keramični vlakneni plošči, prenosa toplote s konvekcijo zraka v porah in prenosa toplote zaradi sevanja med stenami por, sestavljenimi iz trdnih vlaken, itd. , zato jo imenujemo tudi ekvivalentna toplotna prevodnost ali navidezna toplotna prevodnost. Sledi kratka analiza zgornjih 8 dejavnikov, ki vplivajo na toplotno prevodnost plošče iz keramičnih vlaken.
1. Uporabite temperaturo
Na splošno se toplotna prevodnost keramičnih vlaknenih plošč poveča z naraščajočo temperaturo. Razlog je v tem, da se radiacijski prenos toplote med stenami por, konvekcijski prenos toplote zraka v porah in toplotna prevodnost znotraj trdnega vlakna in v stiku z vlakni povečajo sorazmerno zaradi povečanja temperature in povečanega toplotnega gibanja. plinov in trdnih molekul. Ko se temperatura dvigne nad 800 stopinj, je keramična vlaknena plošča v glavnem prenos toplote zaradi sevanja in višja kot je temperatura, večji je delež prenosa toplote zaradi sevanja.
2. Poroznost in struktura in lastnosti por
Poroznost se nanaša na razmerje med prostornino por v plošči iz keramičnih vlaken in celotno prostornino plošče iz keramičnih vlaken, izraženo v odstotkih. Pore plošče iz keramičnih vlaken so napolnjene z zrakom, toplotna prevodnost zraka pri sobni temperaturi pa je samo 0,025w/(mk), kar je veliko nižje od prevodnega prenosa toplote trdne snovi iz keramičnih vlaken. Plošča iz keramičnih vlaken je mešana struktura, sestavljena iz trdnih vlaken in zraka, s poroznostjo več kot 80 %. Velika količina zraka z nizko toplotno prevodnostjo se napolni v pore, kar uniči neprekinjeno mrežno strukturo trdnih molekul, s čimer se dosežejo odlične izolacijske lastnosti. Zgornja analiza kaže, da je funkcija toplotne izolacije in varčevanja z energijo plošče iz keramičnih vlaken predvsem izkoriščanje izolacijskega učinka zraka v porah.
Struktura in lastnosti por vplivajo predvsem na konvekcijski prenos toplote zraka v keramičnih vlaknenih ploščah. Večji kot je premer por, manjša je ustrezna prostorninska gostota keramične vlaknene plošče in večji je konvektivni prenos toplote zraka v porah ter večji je vpliv vrednosti toplotne prevodnosti keramične vlaknene plošče s povečanjem temperatura. Pore znotraj keramične vlaknene plošče imajo tri oblike: neprekinjene pore (odprte), pol neprekinjene pore (odprte in zaprte) in izolirane pore (zaprte). Toplotna prevodnost izolirane pore (zaprte) strukture je najmanjša.
3. Volumska gostota
① Toplotna prevodnost keramičnih vlaken se zmanjšuje s povečanjem gostote, vendar se zmanjšanje postopoma zmanjšuje, tako da ko gostota preseže določeno območje, se toplotna prevodnost ne zmanjšuje več in teži k povečanju.
② Pri različnih temperaturah obstaja minimalna toplotna prevodnost in ustrezna najmanjša vrednost gostote. Gostota, ki ustreza minimalni toplotni prevodnosti, se poveča s povišanjem temperature.
4. Vsebina žlindre
Žlindrne kroglice so sferični delci, ki jih ni mogoče razvlakniti v visokotemperaturni staljeni tekočini med postopkom razvlaknjenja. Vsebnost žlindre se nanaša na odstotek nevlaknate snovi v ognjevzdržnih keramičnih vlaknih in izdelkih po prehodu skozi 75-mikronsko standardno luknjo sita, ostanek na situ pa predstavlja celotno količino vzorca. S povečanjem vsebnosti žlindre se bo zmanjšala količina trdnih vlaken, zmanjšala pa se bo tudi gostota samih vlaken. Zato se bo toplotna prevodnost izdelkov iz vlaken povečala, toplotna izolacija izdelkov iz vlaken se bo poslabšala, trdnost in elastičnost izdelkov iz vlaken pa se bosta zmanjšali. Učinek vsebnosti kroglice žlindre na toplotno prevodnost izdelkov iz vlaken se poveča z naraščajočo temperaturo.
5. Premer vlaken
Ko je gostota plošče iz keramičnih vlaken enaka, čim manjši je premer vlaken, tem manjša je velikost por in večji je učinek dušenja na prenos toplote; drugič, bolj fino je vlakno in daljša kot je skupna dolžina vlakna, večje je dušenje toplotne prevodnosti, zato se toplotna prevodnost zmanjša. Po drugi strani pa, manjši kot je premer keramičnih vlaken, večje je krčenje grelne linije izdelka in nižji je indeks toplotne odpornosti. Da bi dosegli najboljše celovite tehnične lastnosti, mora imeti vlakno ustrezno finost (premer), običajno 2 do 4 mikrone.
6. Vlažnost vlaken
Toplotna prevodnost vode pri {{0}} stopinji je 0,522w/(mk), kar je več kot 20-krat več od toplotne prevodnosti zraka pri enakih pogojih 0,0247w/ (mk). Zato bo povečanje vlažnosti vlaken ali vsebnosti vlage neizogibno povečalo toplotno prevodnost izdelkov iz vlaken. Na primer, voda v porah vlakna zmrzne v led, ker je toplotna prevodnost ledu pri enakih pogojih 2,32w/(mk), kar je skoraj 100-krat večja od toplotne prevodnosti zraka pri enakih pogojih. Zaradi tega je treba pri projektih izolacije cevovodov vlažnost izolacijskih materialov cevovodov nadzorovati pri najnižji vsebnosti, hkrati pa morajo obstajati ustrezne stroge zahteve glede zaščite pred vlago za materiale zunanje zaščitne plasti in strukture cevovoda, da zagotavljanje toplotne izolacije izolacijske strukture iz vlaken.
7. Uporabite vzdušje
Običajno se plošče iz keramičnih vlaken uporabljajo v atmosferskem okolju, plin v porah pa je zrak. Zato je vloga plinske faze v izdelkih iz keramičnih vlaken pravzaprav toplotnoizolacijska vloga zraka. Vendar se v nekaterih primerih izdelki iz keramičnih vlaken uporabljajo pod vakuumom, zaščitno atmosfero ali različnimi pogoji, ki zahtevajo nadzorovano atmosfero, kot je uporaba atmosfer, kot so vodik, ogljikov monoksid, ogljikov dioksid, ogljikovodiki in inertni plini. V tem času se spremeni vrednost toplotne prevodnosti keramičnih vlaken. Toplotna prevodnost plina je povezana s sestavo in strukturo plina. Na splošno velja, da čim manjša je molekulska masa plina in čim preprostejša je struktura, tem večja je njegova toplotna prevodnost.
8. Smer vlaken
Ko sta gostota materiala in prostornina enaki, je toplotna prevodnost, ko je smer toplotnega toka pravokotna na vlakno, manjša od toplotne prevodnosti, ko je smer toplotnega toka vzporedna z vlaknom. Na splošno je smer toplotnega toka večplastne strukture skoraj pravokotna na smer vlaken, toplotna prevodnost izdelka iz vlaken pa je majhna; medtem ko je smer toplotnega toka zložene strukture skoraj vzporedna s smerjo vlaken, toplotna prevodnost izdelka iz vlaken pa je velika. Pri enakih pogojih materialne in prostorninske gostote je toplotna prevodnost izdelka iz vlaken z zloženo strukturo za 20 % do 30 % višja kot pri izdelku iz večplastnih vlaken.
