熱導(dǎo)率,單位時(shí)間內(nèi)在單位溫度梯度下沿?zé)崃鞣较蛲ㄟ^材料單位面積傳遞的熱量。它是直接表征物質(zhì)導(dǎo)熱能力的物理量,單位W/(m·K)。又稱導(dǎo)熱系數(shù)、導(dǎo)熱率。熱導(dǎo)率是耐火材料最重要的熱物理性能之一。對(duì)于高溫?zé)峁ぴO(shè)備的設(shè)計(jì)是不可缺少的重要數(shù)據(jù),耐火材料的熱導(dǎo)率的大小直接決定其用途,也影響其抗熱震性、抗剝落性及抗侵蝕性。
對(duì)于用于隔熱的保溫材料和要求導(dǎo)熱性能良好的隔焰加熱爐的結(jié)構(gòu)材料,熱導(dǎo)率非常重要。
采用熱導(dǎo)率小的材料砌筑爐墻可以減少厚度或熱損失;
采用熱導(dǎo)率大的材料作為隔焰板和換熱器管,可以提高爐膛溫度和傳熱效率;
所以在選擇耐火材料時(shí)考慮熱導(dǎo)率是非常重要的因素。
多數(shù)耐火材料的熱導(dǎo)率值在1~6W/(m·K)之間。隔熱材料的熱導(dǎo)率值在0.02~0.35W/(m·K)之間,且隨溫度升高而增大。各種耐火材料的熱導(dǎo)率值差別很大。碳化硅制品是高熱導(dǎo)率的品種。隨著制品中SiC含量減少,熱導(dǎo)率值顯著降低。石墨是高導(dǎo)熱的,含碳耐火材料也具有高熱導(dǎo)率值,且與石墨種類、碳含量密切相關(guān)。其值易于用石墨加入量進(jìn)行調(diào)節(jié)。鎂磚的熱導(dǎo)率值隨溫度升高而顯著下降。高純剛玉磚、燒結(jié)白云石磚、氧化鋯磚和鎂鉻磚的熱導(dǎo)率值隨溫度升高而緩慢降低。碳化硅磚、硅磚、橄欖石磚的熱導(dǎo)率值則隨溫度升高而增大。
影響耐火材料熱導(dǎo)率的因素比較多,也很復(fù)雜。從材料的化學(xué)成分來(lái)看:材料的熱導(dǎo)率與其化學(xué)組成、礦物(相)組成、致密度(氣孔率)微觀組織結(jié)構(gòu)有密切關(guān)系。不同化學(xué)組成的材料,其熱導(dǎo)率也有差異。耐火材料的化學(xué)成分越復(fù)雜,其熱導(dǎo)率降低越明顯。晶體結(jié)構(gòu)復(fù)雜的材料,熱導(dǎo)率也存在向異性。耐火材料中的氣孔多少、形狀、大小、分布均影響其熱導(dǎo)率。在一定的溫度以內(nèi),氣孔率越大,熱導(dǎo)率越小。其次,溫度是影響耐火材料熱導(dǎo)率的外在因素。
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