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保溫材料發展方向之——導熱系數
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導熱系數是衡量絕熱材料性能優劣的主要指標。大部分絕熱材料的傳熱主要由以下4部分組成:(1)氣體分子的熱傳導;(2)氣體的對流傳導;(3)固體材料的熱傳導;(4)紅外輻射傳熱。

為降低絕熱材料的導熱系數,需要從以上4個方面對材料進行改善。 目前,超效絕熱材料主要有真空絕熱材料和納米孔材料兩種。處于靜止狀態的空氣及大部分氣體的導熱系數都很低,但是由于它們的對流性能,以及對紅外輻射的透明性,決定了它們無法單獨用作絕熱材料。為此,需要采用一些固體材料來限制它們的對流性能及透紅外線性能。但是,幾乎所有的固體材料都具有比靜止空氣大得多的導熱系數。因而,為了最大限度降低固體材料的熱傳導,作為氣體屏障的固體薄壁應盡量地薄。同時設想將固體間空隙的大小限定到納米數量級,則氣體的傳導及對流將基本得到控制,這類絕熱材料的導熱系數將低于靜止的空氣。

近期在研制的納米孔硅質絕熱材料獨特的結構和性能使其組成表觀導熱系數的4個分項導熱系數均降到了很低的水平。因此,納米孔硅質絕熱材料在其使用溫度范圍(-190℃~1050℃)內具有優異的絕熱性能。

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