影響導(dǎo)熱系數(shù)的主要因素
導(dǎo)熱系數(shù)是指在穩(wěn)定傳熱條件下,1m厚的材料,兩側(cè)表面的溫差為1度(K,°C),在1秒內(nèi),通過(guò)1平方米面積傳遞的熱量,用λ表示,單位為瓦/米·度,w/m·k(W/m·K,此處的K可用℃代替)。導(dǎo)熱系數(shù)是衡量保溫材料保溫性能的重要指標(biāo)之一,表示材料在穩(wěn)定傳熱狀況下的導(dǎo)熱能力。它主要與材料的成分、分子結(jié)構(gòu)和材料使用環(huán)境濕度有關(guān)。所以贏勝橡塑材料結(jié)構(gòu)上采用完全閉泡型,且均勻細(xì)密,有效降低材料的吸濕率,從而保證了導(dǎo)熱系數(shù)的長(zhǎng)期穩(wěn)定性。
通常把導(dǎo)熱系數(shù)較低的材料稱(chēng)為保溫材料(我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,凡平均溫度不高于350℃時(shí)導(dǎo)熱系數(shù)不大于0.12W/(m·K)的材料稱(chēng)為保溫材料),而把導(dǎo)熱系數(shù)在0.05 W/(m·K)以下的材料稱(chēng)為高效保溫材料。世界上好的保溫材料是—干燥的,不流動(dòng)的空氣在0℃為0.026W/(m.k)。
WINCELL 贏勝橡塑采用了特殊的配方工藝,具有完全閉泡的內(nèi)部結(jié)構(gòu),導(dǎo)熱系數(shù)更低更穩(wěn)定,長(zhǎng)期運(yùn)行節(jié)能效果明顯贏勝橡塑初始導(dǎo)熱系數(shù)在0℃時(shí),為 0.032W/(m.k)。
影響保溫材料導(dǎo)熱系數(shù)的主要因素:
1、溫度;溫度對(duì)各類(lèi)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。
2、含濕率;所有的保溫材料都具有多孔結(jié)構(gòu),容易吸濕。當(dāng)含濕率大于5%~10%,材料吸濕后濕分占據(jù)了原被空氣充滿的部分氣孔空間,引起其有效導(dǎo)熱系數(shù)明顯升高。
3、容重;容重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),所以保溫材料都具有很大的氣孔率即很小的容重。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。
4、松散材料的粒度;常溫時(shí),松散材料的導(dǎo)熱系數(shù)隨著材料粒度減小而降低,粒度大時(shí),顆粒之間的空隙尺寸增大,其間空氣的導(dǎo)熱系數(shù)必然增大。粒度小者,導(dǎo)熱系數(shù)的溫度系數(shù)小。
5、熱流方向;導(dǎo)熱系數(shù)與熱流方向的關(guān)系,僅僅存在于各向異性的材料中,即在各個(gè)方向上構(gòu)造不同的材料中。 傳熱方向和纖維方向垂直時(shí)的絕熱性能比傳熱方向和纖維方向平行時(shí)要好一些;同樣,具有大量封閉氣孔的材料的絕熱性能也比具大量有開(kāi)口氣孔的要好一些。 氣孔質(zhì)材料又進(jìn)一步分成固體物質(zhì)中有氣泡和固體粒子相互輕微接觸兩種。纖維質(zhì)材料從排列狀態(tài)看,分為方向與熱流向垂直和纖維方向與熱流向平行兩種情況。一般情況下纖維保溫材料的纖維排列是后者或接近后者,同樣密度條件下,其導(dǎo)熱系數(shù)要比其它形態(tài)的多孔質(zhì)保溫材料的導(dǎo)熱系數(shù)小得多。
6、填充氣體的影響;絕熱材料中,大部分熱量是從孔隙中的氣體傳導(dǎo)的。因此,絕熱材料的熱導(dǎo)率在很大程度上決定于填充氣體的種類(lèi)。低溫工程中如果填充氦氣或氫氣,可作為一級(jí)近似,認(rèn)為絕熱材料的熱導(dǎo)率與這些氣體的熱導(dǎo)率相當(dāng),因?yàn)楹夂蜌錃獾臒釋?dǎo)率都比較大。
7、比熱容;絕熱材料的比熱容對(duì)于計(jì)算絕熱結(jié)構(gòu)在冷卻與加熱時(shí)所需要冷量(或熱量)有關(guān)。在低溫下,所有固體的比熱容變化都很大。 在常溫常壓下,空氣的質(zhì)量不超過(guò)絕熱材料的5%,但隨著溫度的下降,氣體所占的比重越來(lái)越大。因此,在計(jì)算常壓下工作的絕熱材料時(shí),應(yīng)當(dāng)考慮這一因素。
8、線膨脹系數(shù);計(jì)算絕熱結(jié)構(gòu)在降溫(或升溫)過(guò)程中的牢固性及穩(wěn)定性時(shí),需要知道絕熱材料的線膨脹系數(shù)。如果絕熱材料的線膨脹系數(shù)越小,則絕熱結(jié)構(gòu)在使用過(guò)程中受熱脹冷縮影響而損壞的可能性就越小。大多數(shù)絕熱材料的線膨脹系數(shù)值隨溫度下降下降而顯著下降。