保温材料导热系数的影响因素 华鑫保温材料厂提供技术支持

聚氨酯管托导热系数 λ , 单位为 W/ ( m · K ) , 它表示 1m 厚的材料, 两侧温差为 1K 或 1℃ , 在单位时间 1s 内通过1m 2 面积传递的热量。 λ 值越小, 材料的绝热性能越好。不同材料的导热系数差别很大, 其影响因素也有很多, 其中材料的容重( 包括材料的孔隙率、孔隙特征) 、湿度、成分以及温度等, 均对材料的导热系数有较大影响。因此, 要得出准确的检测结果, 就必须全面了解材料的各种特性。

聚氨酯管托导热系数与密度的关系由于固体物质的导热能力比空气大得多 ( 静止空气的导热系数约为 0.027 ) , 因而材料越致密, 密度越大, 其导热系数就越大; 反之, 导热系数就越小。然而对含有孔隙的材料来说, 其导热性能便取决于孔隙率和孔隙特征。一般情况下孔隙率越大, 密度越低, 导热系数越小。当孔隙率相同时, 由于孔隙中空气对流的作用, 孔隙相互连通比封闭而不连通的导热系数要高; 孔隙尺寸越大, 导热系数越大。例如密度较小的纤维状材料, 其导热系数随密度减小而减小, 而当密度低于某一极限时, 孔隙增大且相互连通的孔隙增多使对流作用加强, 反而会导致导热系数增大。因此, 松散状的纤维材料存在着一个导热系数**小的**佳密度。然而对于多孔材料来说, 无论固体部分的结构是晶体还是玻璃体, 对导热系数的影响都不大, 因为这些材料的空隙率很高, 颗粒或纤维间充满空气, 此时气体的导热起主要作用, 而固体部分的作用就减小了对于各向异性的材料来说, 不同方向的导热性能也有区别。如木材等纤维材料, 热流与纤维延伸方向平行时, 其所受到的阻力小; 而热流垂直于纤维延伸方向时, 其所受到的阻力大。也就是说, 顺着纤维方向的导热性比垂直纤维方向的导热性大。由于温度升高时材料固体分子热运动增强, 同时材料孔隙中空气的导热和孔壁间的辐射作用也有所增强, 因此, 一般来说, 材料的导热系数随着材料温度的升高而增大。

( 2 ) 聚氨酯管托湿度与导热系数的关系

材料受潮后, 其孔隙中就存在水蒸气和水, 由于水的导热系数较大, 约为 0.581W/ ( m · K ) , 比静态空气的导热系数大 20 多倍, 因此当材料的含水率增大时, 其导热系数必然也增大。若孔隙中的水分受冻成冰, 冰的导热系数为 2.326W/ ( m · K ) , 相当于水的 4

倍, 则材料的导热系数会更大。表 1 列举了加气混凝土导热系数与含水率的关系。