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漂珠砖的隔热保温机理

添加时间:2017年8月16日  浏览次数:

    漂珠砖的隔热保温性能主要取决于它的成分和微观结构特征。根据体积密度的不同,在配方中漂珠可占40%~70%,以粘土为主要成分的结合剂占20~50%。因而,在漂珠砖除含有大量玻璃体外,还含有不烧矿物结晶相。

    漂珠砖的电导率不大,可看成一个绝缘的介电体,在介电体中,由于它的电子是束缚的,不可能成为传热载体,它们的传导过程主要是声子导热和光子导热。

漂珠砖

    在固体介质中,热传导可以理解成晶格上的质点受热产生热振动,使临近质点的振动加剧,随之能量增加,出现热导现象。按量子理论,晶格振动的能量是量子化的。通常把晶格振动的量子称为声子。这样,就可用声子的概念来描述介电体的热传导过程。

    漂珠砖除玻璃相以外,还存在多种矿物结晶相,并且彼此结构不同,有利于降低导热系数。同时玻璃体积仅存在短程有序,可近似地看成晶粒很小,接近晶格间距的微晶集合体,其声子平均自由程近似为常数,即等于晶格间距。而这一数值已是声子平均自由程的下限,因而降低了其导热系数。

    在电解质中,除了主要由振动能导热以外,高频辐射能也参与极少量导热作用。在温度不太高的情况下,由于高频辐射能在总的能量中所占的比例非常小,通常可忽略不计。但是,当温度升到足够高时,因它与温度的四次方成正比,辐射能所占的比例就较大,特别是在0.4~4nm范围内的辐射具有较强的热效应,这种以热辐射传导热的过程称为光子导热。

    由于球形漂珠中的气体与其壁和周围固体介质折射率有很大的差异,使这些球形珠形成了热辐射线的散射中心,导致透明度强烈降低,其光子自由程也显著减小,明显降低热辐射的传播。而且在这些漂珠中的气体没有对流传热、球与球之间的界面还起着阻隔热射线传播的屏蔽作用,也使光子热导的有效率降低。

    总结:莫来石作为漂珠砖最主要的矿物相,它的热发射率很低。因此,莫来石的存在也是漂珠砖具有低导热系数的重要原因。漂珠是一封闭的小球,是造成漂珠砖性能具有高的气孔率的最主要的因素。漂珠质量越好、含量比例越高、漂珠砖的体积密度越小,导热系数越低,隔热保温效果就越好。

关键词:漂珠砖   
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