低維納米絕熱板的隔熱原理
2020-04-18 09:32:48??????點擊：2715
低維納米絕熱板的隔熱原理
2.1絕熱板的組成結構
低維納米絕熱板主要由超細的二氧化硅顆粒、及系列輔料經過特殊處理、混合壓制的。
一般來說，低維納米絕熱板的氣孔孔隙小于100nm，這屬于納米材料的研究范圍；同時，材料的體積密度適當，會使導熱系數(shù)保持較低值；構成低維納米絕熱板的是超細二氧化硅顆粒，這種微小顆粒的尺寸范圍是5~25nm，具有超低導熱系數(shù)，其獨特的無定形結構使其成為低維納米絕熱板的核心部分。
由于納米尺寸的孔隙度范圍很小，這就決定了氣體分子會失去自由流動或者相互碰撞的能力，很大程度上控制了氣體對流，使空氣分子間的對流換熱基本停止。
根據(jù)分子運動及碰撞理論，氣體熱量的傳遞主要通過高溫側的高速運動分子向低溫側的低速運動分子相互碰撞完成。由于低維納米絕熱板的孔隙度都在納米級別，這些氣孔大部分都小于氣體分子的平均自由程，這樣，氣體分子將只能與氣孔壁發(fā)生彈性碰撞而無法參與熱傳遞。同時，對于固體熱傳導來說，這種納米級的孔隙只能允許熱流在分子接觸點方向上進行傳導。然而，二氧化硅超低的導熱系數(shù)和由大量氣孔造成的分子接觸點的排布程度決定了這種導熱方式基本被阻斷。
2.2絕熱板的參數(shù)與性能
傳統(tǒng)上，硅酸鈣板是的超輕質絕熱材料。但與低維納米絕熱板相比，硅酸鈣板的導熱系數(shù)遠遠高于低維納米的導熱系數(shù)，硅酸鈣板隨著溫度的升高，導熱系數(shù)的變化很大。而低維納米絕熱板的導熱系數(shù)不隨溫度升高而明顯升高。
低維納米絕熱板的導熱系數(shù)與硅酸鈣板相比有明顯優(yōu)勢見圖1，低維納米絕熱板的導熱性能在各溫度區(qū)間都有上佳表現(xiàn)。而且，使用溫度越高這種優(yōu)勢越明顯，在800℃時，低維納米絕熱板導熱系數(shù)不到硅酸鈣板的五分之一。
2.1絕熱板的組成結構
低維納米絕熱板主要由超細的二氧化硅顆粒、及系列輔料經過特殊處理、混合壓制的。
一般來說，低維納米絕熱板的氣孔孔隙小于100nm，這屬于納米材料的研究范圍；同時，材料的體積密度適當，會使導熱系數(shù)保持較低值；構成低維納米絕熱板的是超細二氧化硅顆粒，這種微小顆粒的尺寸范圍是5~25nm，具有超低導熱系數(shù)，其獨特的無定形結構使其成為低維納米絕熱板的核心部分。
由于納米尺寸的孔隙度范圍很小，這就決定了氣體分子會失去自由流動或者相互碰撞的能力，很大程度上控制了氣體對流，使空氣分子間的對流換熱基本停止。
根據(jù)分子運動及碰撞理論，氣體熱量的傳遞主要通過高溫側的高速運動分子向低溫側的低速運動分子相互碰撞完成。由于低維納米絕熱板的孔隙度都在納米級別，這些氣孔大部分都小于氣體分子的平均自由程，這樣，氣體分子將只能與氣孔壁發(fā)生彈性碰撞而無法參與熱傳遞。同時，對于固體熱傳導來說，這種納米級的孔隙只能允許熱流在分子接觸點方向上進行傳導。然而，二氧化硅超低的導熱系數(shù)和由大量氣孔造成的分子接觸點的排布程度決定了這種導熱方式基本被阻斷。
2.2絕熱板的參數(shù)與性能
傳統(tǒng)上，硅酸鈣板是的超輕質絕熱材料。但與低維納米絕熱板相比，硅酸鈣板的導熱系數(shù)遠遠高于低維納米的導熱系數(shù)，硅酸鈣板隨著溫度的升高，導熱系數(shù)的變化很大。而低維納米絕熱板的導熱系數(shù)不隨溫度升高而明顯升高。
低維納米絕熱板的導熱系數(shù)與硅酸鈣板相比有明顯優(yōu)勢見圖1，低維納米絕熱板的導熱性能在各溫度區(qū)間都有上佳表現(xiàn)。而且，使用溫度越高這種優(yōu)勢越明顯，在800℃時，低維納米絕熱板導熱系數(shù)不到硅酸鈣板的五分之一。
