Den termiske ledningsevne afkeramisk fiberpladeer summen af de tre varmeoverførselseffekter af ledningsvarmeoverførsel inde i den faste fiber og fiberkontaktdelen i den keramiske fiberplade, luftkonvektionsvarmeoverførsel i porerne og strålingsvarmeoverførsel mellem porevæggene sammensat af faste fibre osv. , så det kaldes også ækvivalent termisk ledningsevne eller tilsyneladende termisk ledningsevne. Det følgende er en kort analyse af de ovennævnte 8 faktorer, der påvirker den termiske ledningsevne af keramiske fiberplader.
1. Brug temperatur
Generelt stiger den termiske ledningsevne af keramiske fiberplader med stigende temperatur. Årsagen er, at strålingsvarmeoverførslen mellem porevæggene, konvektionsvarmeoverførslen af luft i porerne og varmeledningen inde i den faste fiber og fiberkontaktdelen alle øges proportionalt på grund af temperaturstigningen og den forbedrede termiske bevægelse. af gas og faste molekyler. Når temperaturen stiger til over 800 grader, er den keramiske fiberplade hovedsageligt strålingsvarmeoverførsel, og jo højere temperatur, jo større er andelen af strålingsvarmeoverførsel.
2. Porøsitet og porestruktur og egenskaber
Porøsitet refererer til forholdet mellem porevolumenet i den keramiske fiberplade og det samlede volumen af den keramiske fiberplade, udtrykt i procent. Porerne på den keramiske fiberplade er fyldt med luft, og luftens termiske ledningsevne ved stuetemperatur er kun 0.025w/(mk), hvilket er meget lavere end ledningsvarmeoverførslen af det faste keramiske fiber. Den keramiske fiberplade er en blandet struktur bestående af faste fibre og luft, med en porøsitet på mere end 80%. En stor mængde luft med lav termisk ledningsevne fyldes i porerne, hvilket ødelægger den kontinuerlige netværksstruktur af de faste molekyler, hvorved der opnås fremragende isoleringsevne. Ovenstående analyse viser, at den termiske isolering og energibesparende funktion af den keramiske fiberplade hovedsageligt er at udnytte isoleringseffekten af luften i porerne.
Porestrukturen og egenskaberne påvirker hovedsageligt den konvektive varmeoverførsel af luften i den keramiske fiberplade. Jo større porediameter, jo mindre er den tilsvarende volumentæthed af den keramiske fiberplade, og jo større er den konvektive varmeoverførsel af luften i porerne, og jo større indflydelse har den keramiske fiberplades termiske ledningsevneværdi med stigningen temperatur. Porerne inde i den keramiske fiberplade har tre former: kontinuerlige porer (åbne), semi-kontinuerlige porer (åbne og lukkede) og isolerede porer (lukkede). Den termiske ledningsevne af den isolerede pore (lukkede) struktur er den mindste.
3. Volumentæthed
① Den termiske ledningsevne af keramiske fibre falder med stigningen i tætheden, men faldet falder gradvist, så når tætheden overstiger et vist område, falder den termiske ledningsevne ikke længere og har en tendens til at stige.
② Ved forskellige temperaturer er der en minimal termisk ledningsevne og en tilsvarende minimumsdensitetsværdi. Densiteten svarende til den minimale varmeledningsevne stiger med stigningen i temperaturen.
4. Slagboldindhold
Slaggekugler er sfæriske partikler, der ikke kan fibreres i den højtemperatursmeltede væske under fibreringsprocessen. Slaggekugleindhold refererer til procentdelen af det ikke-fiberiserede stof i den ildfaste keramiske fiber og produkter efter passage gennem 75-mikron standardsigtehullet, og sigteresten står for den samlede mængde af prøven. Når indholdet af slaggekugler stiger, vil mængden af faste fibre falde, og tætheden af selve fibrene vil falde. Derfor vil den termiske ledningsevne af fiberprodukter stige, den termiske isoleringsevne af fiberprodukter vil forringes, og styrken og elasticiteten af fiberprodukter vil falde. Effekten af slaggekugleindholdet på fiberprodukternes varmeledningsevne stiger med stigende temperatur.
5. Fiberdiameter
Når tætheden af keramisk fiberplade er den samme, jo finere fiberdiameter, jo mindre er porestørrelsen, og jo større dæmpende effekt på varmeoverførsel; for det andet, jo finere fiber og jo længere den samlede fiberlængde, jo større dæmpning af varmeledning, så den termiske ledningsevne falder. På den anden side, jo finere diameteren af keramiske fibre er, jo større krympning af produktets varmelinje, og jo lavere er varmemodstandsindekset. For at opnå den bedste omfattende tekniske ydeevne bør fiberen have en passende finhed (diameter), generelt 2 til 4 mikron.
6. Fiberfugtighed
Vandets termiske ledningsevne ved {{0}} grad er 0.522w/(mk), hvilket er mere end 20 gange større end luftens termiske ledningsevne under de samme forhold på 0,0247w/ (mk). Derfor vil stigningen i fiberfugtighed eller fugtindhold uundgåeligt øge fiberprodukternes varmeledningsevne. For eksempel fryser vand i fiberens porer til is, fordi isens varmeledningsevne under de samme forhold er 2,32w/(mk), hvilket er tæt på 100 gange luftens varmeledningsevne under samme forhold. Af denne grund, for rørledningsisoleringsprojekter, skal luftfugtigheden af rørledningsisoleringsmaterialer kontrolleres ved det laveste indhold, og samtidig bør der være tilsvarende strenge fugtsikre krav til de ydre beskyttende lagmaterialer og strukturer i rørledningen til sikre den termiske isoleringsevne af fiberisoleringsstrukturen.
7. Brug atmosfære
Normalt bruges keramiske fiberplader i atmosfæriske omgivelser, og gassen i porerne er luft. Derfor er gasfasens rolle i keramiske fiberprodukter faktisk luftens varmeisolerende rolle. Men i nogle tilfælde bruges keramiske fiberprodukter under vakuum, beskyttende atmosfære eller forskellige forhold, der kræver kontrolleret atmosfære, såsom at bruge atmosfærer som brint, kulilte, kuldioxid, kulbrinter og inerte gasser. På dette tidspunkt ændres den termiske ledningsevneværdi af keramiske fibre. En gass termiske ledningsevne er relateret til gassens sammensætning og struktur. Generelt gælder det, at jo mindre molekylvægten af gassen er og jo enklere strukturen er, jo større er dens varmeledningsevne.
8. Fiberretning
Når materiale- og volumendensiteten er den samme, er den termiske ledningsevne, når varmestrømningsretningen er vinkelret på fiberen, mindre end den termiske ledningsevne, når varmestrømningsretningen er parallel med fiberen. Generelt er varmestrømningsretningen af den lagdelte struktur tæt på vinkelret på fiberretningen, og den termiske ledningsevne af fiberproduktet er lille; mens varmestrømningsretningen af den stablede struktur er tæt på parallel med fiberretningen, og den termiske ledningsevne af fiberproduktet er stor. Under de samme betingelser for materiale- og volumendensitet er den termiske ledningsevne af fiberproduktet med stablet struktur 20% til 30% højere end det for fiberproduktet med lagdelt struktur.
