無(wú)機(jī)材料陶瓷纖維隔熱材料玻璃纖維實(shí)驗(yàn)顯微鏡
高熱導(dǎo)無(wú)機(jī)熱功能材料。由于它們的結(jié)晶結(jié)構(gòu)復(fù)雜,構(gòu)成晶格的原
子種類多,因而不屬于高熱導(dǎo)無(wú)機(jī)熱功能材料。
高熱導(dǎo)無(wú)機(jī)熱功能材料有著廣闊的應(yīng)用前景,主要用于制作半
導(dǎo)體器件的散熱基片,降低元器件的熱噪聲;從對(duì)能源的高效利用
來(lái)說(shuō),有許多重要的用途,如用作高溫?zé)峤粨Q器、各種高溫爐的爐
管、爐襯和熱電偶保護(hù)套管等;同時(shí),由于具有抗化學(xué)侵蝕,耐高
溫、抗熱震性能好等特性,其在許多高技術(shù)工業(yè)部門也有重要的用
途。
反之,具有導(dǎo)熱系數(shù)小、密度低、質(zhì)量小、抗機(jī)械震動(dòng)性好的
高熱阻無(wú)機(jī)熱功能材料,廣泛應(yīng)用于宇航,石化、冶金、電力、船
舶、建材和建筑等工業(yè)和民用的保溫節(jié)能領(lǐng)域。當(dāng)一個(gè)有較高溫度
的限定空間須防止向周圍散熱或周圍較高溫的環(huán)境向須恒溫的限定
空間傳熱時(shí),則需要具有高熱阻的隔熱材料。對(duì)隔熱材料的要求一
般由隔熱空間的類型決定,除了高熱阻之外,還要求能承受一定的
載荷和高溫作用,便于維修和更換。所有輕質(zhì)耐火隔熱材料都有一
個(gè)共同點(diǎn):它們均利用封閉氣體比周圍固體傳熱差的特性。為了將
氣體(通常為空氣)封閉在一固體材料內(nèi),可采用各種不同的方法。
陶瓷纖維隔熱材料如巖棉、礦渣棉、玻璃纖維、硅酸鋁纖維及
其制品等是典型成功的例子,其制品中90%以上的體積都由空氣占
據(jù)。固體骨架形成陶瓷纖維的松散結(jié)合體,纖維的平均長(zhǎng)度通常為
10—20mm,平均直徑為l一5微米。大量實(shí)驗(yàn)的研究表明,影響纖維
隔熱材料隔熱性能的主要因素包括纖維成分、纖維直徑、纖維在制
品中的取向、制品中的渣球含量、氣孔的形態(tài)、連通性、排列取向
和分布、制品的密度、使用溫度等,而表征陶瓷纖維隔熱材料熱性
能的關(guān)鍵指標(biāo)則是其有效導(dǎo)熱系數(shù)又eo由于在陶瓷纖維制品中的固
體纖維是不連續(xù)的,其排列往往是無(wú)序的,纖維間的孔隙中充滿
空氣,孔隙的尺寸、排列和分布各異,既有連通開口的,也有孤
立封閉的,因此熱量在陶瓷纖維制品中的傳遞過(guò)程和機(jī)制比起一般
的單相均質(zhì)介質(zhì)來(lái)要復(fù)雜得多。
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