影响硅酸铝保温棉导热系数的原因在这
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热传导系数主要为硅酸铝保温棉良优之性能指标。当热传导系数增减所代表之意义,为保温棉热通量之大小,材料若需有良好的保温特性时,则热传导系数越低越好。一般物质热传导系数,当中以气体热传导系数为***低。其中,影响材料导热系数的因素很多,主要可分为:保温棉形状、含水率、视密度与孔隙特征、温度、湿度及热流方向等五大部分,以下分项说明。一、形状不同材质硅酸铝保温棉具有不同的热传导系数,当中以纯金属的导热系数***大,合金次之,而气体为***小。保温棉大致可分为纤维质(Fibrou***edium)材与多孔质(Porou***edium)材。纤维质保温棉如陶瓷纤维、岩棉制成之棉毯;多孔质保温材如耐火砖、矽酸钙板等板材。其中,多孔质保温棉由于孔隙率高,孔隙中气体(空气)对热传系数的影响相当大。在固体结构部分,无论是结晶态或玻璃态对热传导系数影响不大,仅对热流方向与热传递方式有关。因此,在多孔性保温棉之孔隙率,是主要影响热传导之重要参数。二、含水率水的导热系数约为0.58W╱m·K,是空气(0.029W╱m·K)的20倍左右,由于保温棉内部含有大量空气,当材料吸湿后,空隙由水气所填满,则孔隙中蒸汽的扩散与水分子的热传导将起主要传热作用。此外,当空隙中之水蒸气比热较空气为大,高温侧蒸发向低温侧扩散凝结,放出潜热,凝结成冰,则冰的导热系数更大(2.33W╱m·K),其结果将导致材料的热传导系数增大,使得材料保温性降低。三、密度与孔隙特征由于硅酸铝保温棉中固体物质的热传导能力要比空气大,因此视密度小的材料,其孔隙率大,则热传导系数小。在孔隙率相同的条件下,孔隙尺寸愈大,热传导系数愈大;开孔型(open-cell)孔隙较封闭型(close-cell)孔隙导热性高。对于视密度很小的材料,特别是纤维状材料,当其视密度低于某一极限值时,热导系数反而会增加,主要由于孔隙增大且开孔型孔隙增多,造成对流作用增强之结果。四、热流方向针对异方向性的硅酸铝保温棉,如纤维质的材料,当热流平行于纤维方向时,则热流受到阻力小,而热流垂直于纤维方向时,受到的阻力就增加。五、其他因素硅酸铝保温棉之使用需考虑使用部位之辐射、对流或压力等,如防止辐射传热方面,使用***反射率大的铝箔可有效***,此外,压力会影响空隙内之对流作用,并且随着气体压力***,导致保温棉热传导率增大。)
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