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              新聞資訊

              耐火陶瓷纖維的保溫原理

              2019-09-28 16:30:00

                耐火陶瓷纖維的保溫原理

                陶瓷纖維復合絕熱氈其中加入了納米孔體氣凝膠及其它一些功能性材料,形成了非常理想的納米孔體結構,可以很好的阻止熱的三種傳導方式向外散熱。具體機理可以作如下解釋:

                1、零對流效應

                高溫狀態下,氣孔中的分子運動的增加雖然沒有熱輻射那樣激烈,但也是不可忽視的。如果把氣孔的尺寸都小于50nm,氣體的分子就停止了運動,因為氣孔的尺寸已經小于分子的平均“自由程”,由于氣體分子平均自由程為70nm。

                2、無窮多遮熱板效應

                絕熱材料最大的特點是空隙要占絕大部分體積,空隙越小,氣孔壁的比表面積就越大。陶瓷纖維復合絕熱氈的內部空隙尺寸能達到納米級的50nm,具有無窮大的比表面積,使熱輻射的射線穿過每層界面時都要發生反射、折射和再輻射等,相當于在熱輻射傳播的路徑上設置了無數遮熱板,最終將熱輻射阻隔了。

                3、長路途效應

                這是固體熱傳導路徑的延長。陶瓷纖維復合絕熱氈含有又細又長的纖維材料,可以增加路途效應,達到保溫效果。

                4、陶瓷纖維的傳導傳熱

                纖維交織沒有方向性,固體相導熱只能沿著纖維桿的方向進行,所以纖維的導熱并不完全垂直于熱面,因此傳播途徑延長,另外纖維間80%是點接觸,進一步增大了傳導傳熱的熱阻,最終結果是:熱量依靠纖維傳導的形式在耐火纖維內部傳導熱量效果不明顯。

                5、氣體的對流傳熱

                由于耐火陶瓷纖維的氣孔率太高,氣體被纖維分割成幾乎處于靜止不動的小氣孔倉。由于分散的多氣孔倉內的壓力是一定的,該氣壓將與固態纖維一起形成一個密實體屏蔽(形成屏蔽氣壓)阻礙著熱氣流的侵入。由于氣體幾乎處于靜止不動的狀態,氣體所吸收的熱量只能以傳導的方式在氣體內部傳播,又因氣體在靜止狀態下具有很小的導熱系數所以,熱量依靠氣體的傳熱效果不明顯。

                6、陶瓷纖維的輻射傳熱

                首先因耐火陶瓷纖維呈不透明狀態,熱射線無法穿透纖維;其次由于纖維有效面積很小,接受的輻射能量也很小因此通過纖維輻射進行傳熱效果不明顯。

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