固體材料熱導(dǎo)率的測(cè)量技術(shù)與理論分析課件(編輯修改稿)
2025-01-24 09:19 本頁面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 非晶態(tài)材料可看成是近程有序、遠(yuǎn)程無序的結(jié)構(gòu) 石英玻璃的實(shí)測(cè)導(dǎo)熱系數(shù)曲線 幾種不同組分玻璃的實(shí)測(cè)導(dǎo)熱系數(shù)曲線 金屬導(dǎo)熱系數(shù)的理論曲線 （ 3）金屬材料 金屬導(dǎo)熱系數(shù)的實(shí)測(cè)曲線 （ 1）典型工程材料導(dǎo)熱因子構(gòu)成 有效導(dǎo)熱系數(shù) 的概念 —— 導(dǎo)熱、對(duì)流、熱輻射三種傳播方式對(duì)導(dǎo)熱性能按權(quán)重的綜合貢獻(xiàn) e? e? ? ?( , , ) , ( , ) , ,e S SC SF SM R R G R S G Cf ? ? ? ? ? ? ? ? ??S? SC?SF? SMR? RG?RS?G?C導(dǎo)熱、輻射和對(duì)流三種傳熱方式對(duì)有效導(dǎo)熱系數(shù)的貢獻(xiàn)可分解成若干導(dǎo)熱因子，絕熱材料有效導(dǎo)熱系數(shù) 可由下列導(dǎo)熱因子組成： 式中 — 固相導(dǎo)熱因子，包括非金屬晶態(tài)相導(dǎo)熱因子 （聲子）， 玻璃相導(dǎo)熱因子 （聲子），金屬相導(dǎo)熱因子 （電子） — 輻射導(dǎo)熱因子，包括氣相 (氣孔內(nèi) )輻射導(dǎo)熱因子 ， 固相輻射導(dǎo)熱因子 （光子） — 氣相熱導(dǎo)導(dǎo)熱因子（分子） — 氣相對(duì)流導(dǎo)熱因子（分子） 熱 面 冷 面 非金屬固體導(dǎo)熱 (聲子） 氣孔內(nèi)氣體導(dǎo)熱和對(duì)流 (分子） 絕熱材料熱傳遞原理圖 熱輻射（光子） 微孔硅酸鈣電鏡照片 氣孔尺寸 20～ 80 um 聚氨酯泡沫電鏡照片 氣孔尺寸 150～ 300 um (2).導(dǎo)熱因子隨材料密度和溫度變化規(guī)律 1－絕熱材料有效導(dǎo)熱系數(shù) λ e 2－絕熱材料氣相導(dǎo)熱因子的貢獻(xiàn) 3－絕熱材料中的輻射導(dǎo)熱因子貢獻(xiàn) 4－絕熱材料對(duì)流導(dǎo)熱因子貢獻(xiàn) 5－絕熱材料中的固相導(dǎo)熱因子貢獻(xiàn) 32316 TLn RR ???? ??輻射導(dǎo)熱因子 因此，當(dāng)溫度從 65℃ 538℃ 時(shí) 貢獻(xiàn) R?典型絕熱材料在65℃ 和 538℃ 時(shí)不同體積密度下各種導(dǎo)熱因子對(duì) 的貢獻(xiàn) e?Ⅱ. 影響材料導(dǎo)熱系數(shù)的物理、化學(xué)因素 （室溫以上） (1).晶態(tài)無機(jī)非金屬材料 (2).非晶態(tài)無機(jī)非金屬材料 (3).多孔絕熱材料和輕質(zhì)磚 (4).金屬材料 2. 體積密度 ， (1).陶瓷材料： 500℃ 以下，氣孔率 P 40％，可用下式計(jì)算有氣孔材料導(dǎo)熱系數(shù) (2).絕熱材料 ??e?p? )1( psp ?? ??s?為達(dá)到理論密度下的導(dǎo)熱系數(shù) 在每一溫度下都存在對(duì)應(yīng)于 最小值的最佳密度范圍 ,而且 隨著溫度升高而增大 e? m?m?典型絕熱材料的 在不同溫度下隨體積密度 ρ 變化的曲線 結(jié)構(gòu)越復(fù)雜， 值就越小 e?(1).晶體與非晶體的影響 (2).單晶與多晶的影響 (3).單晶體的各向異性 (4).結(jié)構(gòu)相似條件下，多元氧化物的 比單元氧化物更小 e? Al6Si2O13 MgAl2O4 Al2O3 MgO 結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度 ★★★ ★★ ★ ★ TC (w/(mK) 100oC 30 36 化學(xué)成分越復(fù)雜 雜質(zhì)含量越多 形成固溶體相越多 ?e
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