窯爐用耐高溫保溫材料的保溫原理及性能分析

在現(xiàn)代工業(yè)熱工設備中，保溫材料的運用已經(jīng)非常的廣泛。不管從節(jié)能環(huán)保或者是從企業(yè)本身的經(jīng)濟效益來考慮，保溫隔熱材料都是未來工業(yè)發(fā)展的重要趨勢。榮盛耐材在現(xiàn)價段的工業(yè)窯爐設備中常用的保溫材料有保溫磚、保溫澆注料、硅酸鋁纖維制品系列、陶瓷纖維制品系列、硅酸鈣制品系列等等。這些保溫材料突出的性能就是能保溫隔熱，那么下面我們就來具體分析一下，保溫材料保溫隔熱的原理及性能特點。
保溫隔熱材料主要通過熱能傳遞的方式起到隔熱保溫的作用。熱能傳遞的方式有對流、傳導和輻射以及他們之間的互助。因為榮盛耐材保溫隔熱耐火材料由氣體和固體兩相組成，所以熱量也就在相內(nèi)及相界面來傳遞。保溫隔熱耐火材料的保溫效果關(guān)鍵在于它的組織結(jié)構(gòu)，即使在1500℃的溫度下，固相傳導依然是主要的熱量傳遞方式。故相對于致密耐火材料而言，保溫隔熱材料的多孔結(jié)構(gòu)可以被看做是氣相隔離了固相，由固相傳導變成了氣相傳導，從而降低了導熱系數(shù)。


當熱量從高溫面?zhèn)鬟f時，首行的是固相熱傳導，遇到氣孔后，傳熱路線增加一條：通過氣孔內(nèi)的氣體對流傳熱，另一條仍通過固相傳遞，但是傳熱方向已經(jīng)發(fā)生了變化，總熱傳導路線延長。此外，熱量還可通過輻射進行能量傳遞，雖然這部分能量在低溫時很小，可忽略不計，但輻射能與溫度的三次方成正比，高溫時輻射傳熱作用非常顯著。
在保溫材料中直觀表現(xiàn)其性能的指標是導熱系數(shù)，影響材料導熱系數(shù)的因素有材質(zhì)、孔隙率、開口狀態(tài)、潮濕程度以及環(huán)境溫度。不同種類的材料導熱系數(shù)不相同；不同性能的榮盛耐材保溫材料達到設計的熱阻要求所需的絕熱層厚度也不同；同樣的材質(zhì)、不同的容重，導熱系數(shù)也不相同。材料的孔隙率越高，其保溫隔熱的效果就越好。
保溫材料隔熱性能的好壞是由材料導熱系數(shù)的大小所決定的。導熱系數(shù)越小，保溫隔熱性能越好。材料的導熱系數(shù)，與其自身的成分、表觀密度、內(nèi)部結(jié)構(gòu)以及傳熱時的平均溫度和材料的含水量有關(guān)。一般地說，表觀密度越輕，導熱系數(shù)越小。但對松散的纖維材料而言，當表觀密度小于極限值時，其導熱系數(shù)會隨表觀密度的減少而增大。
在材料表觀密度、平均溫度、含水量等完全相同的條件下，多孔材料單位體積中氣孔數(shù)量越多，導熱系數(shù)越??；松散顆粒材料的導熱系數(shù)，隨單位體積中顆粒數(shù)量的增多而減??；松散纖維材料的導熱系數(shù)，則隨纖維截面的減少而減少。