燒結磚的導熱系數

導熱系數（亦稱熱導率）是衡量物質導熱能力的物理量，它是指厚度為1m的材料，當其兩側溫度差為1℃時，單位時間內在單位面積上所傳遞的熱量。導熱系數可用下式表示：

λ= Qδ/At(t1-t2)

式中λ——導熱系數[W/(m·K)];

    Q——通過材料的熱量（J）；

    δ——材料的厚度（m）；

    t1、t2——材料兩側的表面溫度（℃）， t1＞t2；

    A——材料的表面積（m2）；

    t——熱量通過材料的時間（h）。

導熱系數的單位是：W/(m·K)

符號含義：W——熱負荷（瓦特），m——長度（米），K——溫度（開爾文）。

導熱系數小于0.23W/(m·K)的材料稱為絕熱材料；導熱系數小于0.05W/(m·K)的材料稱為高效保溫材料。

幾種材料的導熱系數如表1所示。

表1 幾種材料的導熱系數

由表1可見，水和冰的導熱系數分別約為空氣的25倍和100倍，而冰的導熱系數約為水的4倍。

燒結磚、砌塊的特點是內部具有較多的空隙，熱量通過材料實體和空隙兩部分進行傳遞。通過實體的部分是靠固體的傳導，而通過空隙的部分是以輻射和其中介質的傳導、對流的復雜方式進行的。因此各種材料的導熱系數相差很大，而同一種材料還受結構、濕度、溫度等因素的影響。

結構對材料的導熱系數影響很大，若結構疏松多孔，則孔隙被氣體所充滿，氣體導熱系數遠較固體為小，從而降低了導熱系數。但是必須注意，細小且封閉的孔隙，才不會引起明顯的對流左右，而粗大且連通的孔隙，會因介質對流作用增強，反而使材料的導熱能力提高。

材料潮濕其導熱系數將會提高，這不僅是因為孔隙中水的導熱系數比空氣導熱系數達，而且因為當水分由高溫向低溫遷移時也要攜帶熱量，因此濕材料的導熱系數比干材料和水的導熱系數都要大。例如，干實心磚的λ=0.81W/(m·K)；水的λ=0.58W/(m·K)；而濕實心磚的λ=1.0W/(m·K)。在空氣相對濕度為80%時，磚的體積吸水量約為0.5%，導熱系數約增加5%。西歐著名的“波羅頓”磚，最先進的導熱系數僅為0.08~0.12W/(m·K)。

應該說明的是，由于受成型方法的局限，燒結制品是不勻質的，是各向異性的，這種各向異性表現為多種性能的差異。拿抗壓強度來講，垂直于擠出方向僅為擠出方向的70%左右。

各向異性對其導熱系數也產生了一定的影響。如在燒結多孔（空心）制品中，既有微觀的空隙又有宏觀的孔洞，比實心制品復雜、為了簡化起見，采用了“當量導熱系數”這個名詞，當量導熱系數除考慮空隙和孔洞類型的影響外，是將熱流方向上的材料視作完全勻質的。因為燒結多孔磚或空心磚的各向異性，在測定其導熱系數時，首先測定出平行熱流方向的導熱系數，再測定出垂直熱流方向的導熱系數，最后取其平均值作為多孔磚或空心磚的當量導熱系數。在計算或測量制品的熱阻時，使用的是當量導熱系數。

通常導熱系數給出的是在10℃時的數值。在20℃時，燒結磚的導熱系數約增加1%。超過600℃后，由于輻射作用而使導熱系數有相當大的增加。

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