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        隔熱耐火材料中固相對傳熱的影響

        时间:2018-09-03     作者:凱瑞得窯爐【原创】   阅读

        隔熱耐火材料.jpg

            隔熱耐火材料中的熱量主要通過固相的熱傳導、氣相的熱傳導和經過氣相的輻射傳熱等3種途徑進行傳播。通過固相的熱傳導最為重要,即使在較高的溫度下,經由固相傳導的熱量仍占70%。

            各種純耐火氧化物的熱阻率(熱導率的倒數,1/K)與溫度的關系,晶體的種類和結構不同,熱導率的差別很大。影響固相的熱導率的主要因素為材料的化學礦物組成和結晶結構。凱瑞得窯爐認為一般的規律是晶體的結構越復雜,其熱導率也就越小。

            從材料的相組成看,隔熱耐火材料中的固相可簡單地分為結晶相和玻璃相。凱瑞得窯爐物相組成對隔熱耐火材料的影響可從結晶相和玻璃相與熱導率的關系進行分析。由于玻璃態物質中原子或離子為無序排列,因而玻璃相的熱導率一般比原子或離子有序排列的同組成的結晶相的熱導率低。但是,隨著溫度升高,玻璃相的黏度降低,質點運動的阻力減少,玻璃相的熱導率隨之增大。

            但結晶相則不同,隨著溫度升高,原子或離子的熱振動增大和非諧振性增加,導致自由程縮短,從而使熱導率下降。在硅磚和黏土磚中,由于雜質含量較高,玻璃相占有較大的比例,因此,它們的熱導率顯示出玻璃相的熱導率的變化特征,即熱導率隨著溫度升高而增大。而以結晶相為主的高純耐火材料,如以非硅酸鹽結合的碳化硅磚,高純鎂磚,純Al2O3和純ZrO2等材料的熱導率則呈結晶相的熱導率的變化特征,即熱導率隨著溫度升高而明顯地下降。

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