常溫導(dǎo)熱系數(shù)(20–100℃):
在室溫條件下,導(dǎo)熱系數(shù)受密度影響顯著,典型值如下:
| 密度(kg/m³) | 導(dǎo)熱系數(shù) λ [W/(m·K)] | 應(yīng)用特征 |
|---|---|---|
| 96–128 | 0.030–0.045 | 輕質(zhì)型,適用于管道纏繞、輕型爐襯 |
| 160–200 | 0.045–0.060 | 工業(yè)主流密度,熱阻與重量平衡最佳 |
| 220–280 | 0.050–0.070 | 高密度型,抗沖刷性強(qiáng),用于氣流高速區(qū) |
高溫導(dǎo)熱系數(shù)(隨溫度升高非線性增長(zhǎng)):
導(dǎo)熱系數(shù)隨平均溫度升高顯著上升,主要因輻射傳熱主導(dǎo):
| 平均溫度(℃) | 導(dǎo)熱系數(shù) λ [W/(m·K)](密度128kg/m³) | 導(dǎo)熱系數(shù) λ [W/(m·K)](密度220kg/m³) |
|---|---|---|
| 200 | 0.045–0.060 | 0.055–0.070 |
| 400 | 0.085–0.110 | 0.095–0.120 |
| 600 | 0.152–0.200 | 0.164–0.210 |
| 800 | 0.200–0.250 | 0.220–0.280 |
| 1000 | 0.250–0.300 | 0.280–0.350 |
注:1000℃以上輻射傳熱占比超70%,導(dǎo)熱系數(shù)增速加快,工程設(shè)計(jì)需預(yù)留熱流安全余量。
關(guān)鍵影響因素:
密度效應(yīng):存在“最優(yōu)密度區(qū)間”(130–200kg/m³),此時(shí)氣孔封閉性最佳,氣相傳熱最小,導(dǎo)熱系數(shù)最低;密度過(guò)低(<100kg/m³)導(dǎo)致氣孔連通,熱對(duì)流增強(qiáng);密度過(guò)高(>280kg/m³)則固相接觸點(diǎn)增多,傳導(dǎo)熱阻降低。
纖維結(jié)構(gòu):纖維越細(xì)、長(zhǎng)度越長(zhǎng),固相傳熱路徑越曲折,導(dǎo)熱系數(shù)越低;甩絲纖維比沉降纖維更細(xì),隔熱性能更優(yōu)。
熱流方向:熱流垂直于纖維方向時(shí)導(dǎo)熱系數(shù)比平行方向高約15–20%,安裝時(shí)應(yīng)盡量使熱流方向與纖維平行。
環(huán)境因素:濕度增加會(huì)顯著提升導(dǎo)熱系數(shù)(水蒸氣導(dǎo)熱率遠(yuǎn)高于空氣),故應(yīng)避免在潮濕環(huán)境中長(zhǎng)期使用。
標(biāo)準(zhǔn)與測(cè)試依據(jù):
導(dǎo)熱系數(shù)測(cè)試依據(jù)《GB/T 10294 絕熱材料穩(wěn)態(tài)熱阻及有關(guān)特性的測(cè)定 防護(hù)熱板法》或《ASTM C518》,在穩(wěn)態(tài)條件下測(cè)定。GB/T 16400-2023雖未規(guī)定導(dǎo)熱系數(shù)限值,但要求制造商提供溫度–密度–導(dǎo)熱系數(shù)三維數(shù)據(jù)表,作為產(chǎn)品合格依據(jù)。
性能對(duì)比與工程提示:
與巖棉(常溫λ≈0.040 W/(m·K))相比,硅酸鋁纖維毯在400℃以下隔熱性能更優(yōu);但在600℃以上,其導(dǎo)熱系數(shù)上升速率高于巖棉,需通過(guò)復(fù)合反射層(如鋁箔)或增加厚度補(bǔ)償熱損失。
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