燒結(jié)磚的導(dǎo)熱系數(shù)

導(dǎo)熱系數(shù)（亦稱熱導(dǎo)率）是衡量物質(zhì)導(dǎo)熱能力的物理量，它是指厚度為1m的材料，當(dāng)其兩側(cè)溫度差為1℃時(shí)，單位時(shí)間內(nèi)在單位面積上所傳遞的熱量。導(dǎo)熱系數(shù)可用下式表示：

λ= Qδ/At(t1-t2)

式中λ——導(dǎo)熱系數(shù)[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(cè)的表面溫度（℃）， t1＞t2；

    A——材料的表面積（m2）；

    t——熱量通過材料的時(shí)間（h）。

導(dǎo)熱系數(shù)的單位是：W/(m·K)

符號(hào)含義：W——熱負(fù)荷（瓦特），m——長(zhǎng)度（米），K——溫度（開爾文）。

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

幾種材料的導(dǎo)熱系數(shù)如表1所示。

表1 幾種材料的導(dǎo)熱系數(shù)

由表1可見，水和冰的導(dǎo)熱系數(shù)分別約為空氣的25倍和100倍，而冰的導(dǎo)熱系數(shù)約為水的4倍。

燒結(jié)磚、砌塊的特點(diǎn)是內(nèi)部具有較多的空隙，熱量通過材料實(shí)體和空隙兩部分進(jìn)行傳遞。通過實(shí)體的部分是靠固體的傳導(dǎo)，而通過空隙的部分是以輻射和其中介質(zhì)的傳導(dǎo)、對(duì)流的復(fù)雜方式進(jìn)行的。因此各種材料的導(dǎo)熱系數(shù)相差很大，而同一種材料還受結(jié)構(gòu)、濕度、溫度等因素的影響。

結(jié)構(gòu)對(duì)材料的導(dǎo)熱系數(shù)影響很大，若結(jié)構(gòu)疏松多孔，則孔隙被氣體所充滿，氣體導(dǎo)熱系數(shù)遠(yuǎn)較固體為小，從而降低了導(dǎo)熱系數(shù)。但是必須注意，細(xì)小且封閉的孔隙，才不會(huì)引起明顯的對(duì)流左右，而粗大且連通的孔隙，會(huì)因介質(zhì)對(duì)流作用增強(qiáng)，反而使材料的導(dǎo)熱能力提高。

材料潮濕其導(dǎo)熱系數(shù)將會(huì)提高，這不僅是因?yàn)榭紫吨兴膶?dǎo)熱系數(shù)比空氣導(dǎo)熱系數(shù)達(dá)，而且因?yàn)楫?dāng)水分由高溫向低溫遷移時(shí)也要攜帶熱量，因此濕材料的導(dǎo)熱系數(shù)比干材料和水的導(dǎo)熱系數(shù)都要大。例如，干實(shí)心磚的λ=0.81W/(m·K)；水的λ=0.58W/(m·K)；而濕實(shí)心磚的λ=1.0W/(m·K)。在空氣相對(duì)濕度為80%時(shí)，磚的體積吸水量約為0.5%，導(dǎo)熱系數(shù)約增加5%。西歐著名的“波羅頓”磚，最先進(jìn)的導(dǎo)熱系數(shù)僅為0.08~0.12W/(m·K)。

應(yīng)該說明的是，由于受成型方法的局限，燒結(jié)制品是不勻質(zhì)的，是各向異性的，這種各向異性表現(xiàn)為多種性能的差異。拿抗壓強(qiáng)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(duì)其導(dǎo)熱系數(shù)也產(chǎn)生了一定的影響。如在燒結(jié)多孔（空心）制品中，既有微觀的空隙又有宏觀的孔洞，比實(shí)心制品復(fù)雜、為了簡(jiǎn)化起見，采用了“當(dāng)量導(dǎo)熱系數(shù)”這個(gè)名詞，當(dāng)量導(dǎo)熱系數(shù)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(zhì)的。因?yàn)闊Y(jié)多孔磚或空心磚的各向異性，在測(cè)定其導(dǎo)熱系數(shù)時(shí)，首先測(cè)定出平行熱流方向的導(dǎo)熱系數(shù)，再測(cè)定出垂直熱流方向的導(dǎo)熱系數(shù)，最后取其平均值作為多孔磚或空心磚的當(dāng)量導(dǎo)熱系數(shù)。在計(jì)算或測(cè)量制品的熱阻時(shí)，使用的是當(dāng)量導(dǎo)熱系數(shù)。

通常導(dǎo)熱系數(shù)給出的是在10℃時(shí)的數(shù)值。在20℃時(shí)，燒結(jié)磚的導(dǎo)熱系數(shù)約增加1%。超過600℃后，由于輻射作用而使導(dǎo)熱系數(shù)有相當(dāng)大的增加。

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