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1、刘晓燕等:多孔材料导热系数影响因素分析121多孔材料导热系数影响因素分析刘晓燕,郑春媛,黄彩凤(大庆石油学院土木建筑工程学院,黑龙江大庆163318)摘要导热系数是多孔材料的一个重要参数,影响多孔材料导热系数的因素很多,不同的材料有不同的导热系数。在多孔材料的组成固定之后,其导热系数主要随着温度、容重和含水率的变化而变化,其中对其影响最大的是含水率。关键词多孔材料;导热系数;影响因素;含水率中图分类号TU1111文献标识码B文章编号1001-6864(2009)09-0121-02ANALYSISEFFECTFACTORO
2、FTHERMALCONDUCTIVITYFORPOROUSMATERIALS111LIUXiaoyan,ZHENGChunyuan,HUANGCaifeng(CollegeofCivilEngineering,DaqingPetroleumInstitute,HeilongjiangDaqing163318,China)Abstract:Thermalconductivityofporousmaterialsisanimportantparameter,thereareanumberoffactorsaffectingthethermalconductivityofpo
3、rousmaterials,anddifferentmaterialshavedifferentthermalconductivityintheporousmaterialAfterthecompositionfixed,thethermalconductivitymainlywiththetemperature,bulkdensityandmoisturecontentchanges,oneofitsgreatestimpactsisthemoisturecontentKeywords:porousmaterials;thermalconductivity;effectfa
4、ctor;moisturecontent0引言时,材料固体分子的热运动增强,同时材料孔隙中空气的导多孔材料的主要物理特征是孔隙尺寸极其微小,比表面热和孔壁间的辐射作用也有所增加。但这种影响,当温度在积数值很大。多孔材料的这些表面物理特征产生的特殊作0~50范围内时并不显著,只有对处于高温或负温下的材[4]用,使其成为一种具有优异的阻尼、渗透、隔音和绝热等性能料,才要考虑温度的影响。的功能材料,日益被广泛应用为民用、军事的结构材料。多13湿度孔材料不仅具有多种优异的性能,而且制造工艺简单。因所有的保温材料都具有多孔结构,容易吸湿。当含湿率此,国内外许多研究机构把多孔材料作为新
5、型工程材料进行大于5%~10%,材料吸湿后湿分占据了原被空气充满的部[1-4]研究。导热系数是研究多孔材料的一个重要基础参数,分气孔空间,引起其有效导热系数明显升高。多孔介质中的能够获得比较准确的导热系数,对多孔材料的研究将有很大水可以以固、液、气三种相态的任何一种形式对它的导热系的帮助。对于多孔介质,导热系数的影响因素很多,除了多数产生非常重要和复杂的影响。材料吸湿受潮后,其导热系孔材料本身的性质以外,还受环境因素和传热方式等的影数就会增大,这在多孔材料中最为明显。这是由于当材料的响,文中将系统地分析多孔材料导热系数的影响因素。孔隙中有了水分(包括水蒸气)后,则孔隙中蒸汽的扩散和水1
6、多孔材料导热系数的主要影响因素分子的热传导将起主要传热作用,而水的为058W/(m[5]11材料类型K),比空气的=0029W/(mK)大20倍左右。如果孔隙不同类型的多孔材料,它的外部特征和理化性质都有较中的水结成了冰,则冰的=233W/(mK)[,6]其结果使材料大差别,导热系数也不同。物质构成不同的多孔材料,其物的导热系数更加增大。故多孔材料在应用时必须注意防水理热性能也就不同,隔热机理存在区别,其导热性能或导热避潮。系数也就各有差异。即使对同一物质构成的多孔材料,内部14孔隙率结构不同,或生产的控制工艺不同,导热系数的差别有时也孔隙率是指多孔介质内的
7、微小空隙的总体积与该多孔[4]很大。对于孔隙率较低的多孔材料,结晶结构的导热系数最介质的总体积的比。在孔隙率相同的条件下,空隙尺寸越大,微结晶结构的次之,玻璃体结构的最小。但对于孔隙率大,导热系数越大。互相连通型的孔隙比封闭型孔隙的导热高的多孔材料,由于气体(空气)对导热系数的影响起主要作系数高,封闭孔隙率越高,则导热系数越低。由于材料中固用,固体部分无论是晶态结构还是玻璃态结构,对导热系数体物质的导热能力比空气要大得多,故表观密度小的材料,的
