Hvilke faktorer er relateret til den termiske ledningsevne af keramiske fibre og produkter?

Keramiske fibre og produkter bruges i vid udstrækning inden for højtemperaturområder som metallurgi, rumfarts- og kemisk industri på grund af deres gode varmeisoleringsegenskaber. Termisk ledningsevne er en vigtig indikator til måling af materialers varmeledningsevne. Den lave varmeledningsevne af keramiske fibre gør det muligt for dem effektivt at reducere varmetab i højtemperaturmiljøer og derved forbedre energieffektiviteten.

1. Materialesammensætning
Keramiske fibres termiske ledningsevne er først tæt forbundet med dets materialesammensætning. Keramiske fibre er normalt sammensat af uorganiske stoffer som aluminium, silicium og zirconium. Forholdet mellem forskellige ingredienser påvirker direkte materialets mikrostruktur og varmeledningsevne. Eksempelvis har keramiske fibre med højere aluminiumindhold generelt lavere varmeledningsevne, fordi tilsætning af aluminium øger materialets isolerende effekt. Derudover kan brugen af ​​zirconium yderligere forbedre højtemperaturmodstanden og kan også påvirke termisk ledningsevne.

2. Fiberdiameter og struktur
Diameteren og strukturen af ​​keramiske fibre har også en betydelig indvirkning på termisk ledningsevne. Jo tyndere fiberen er, jo større er dens overfladeareal og evnen til at danne flere gasmellemlag. Disse gaslag hjælper med at reducere ledning af varme og reducerer derved termisk ledningsevne. Sats. I modsætning hertil øger tykkere fibre varmeledningsvejen gennem det faste stof og øger derved den termiske ledningsevne. Derfor kan optimering af diameteren af ​​fibrene forbedre deres varmeisoleringsegenskaber markant.

3. Tæthed
Densiteten af ​​keramiske fibre påvirker direkte dens varmeledningsevne. Keramiske fibre med lavere tæthed har normalt bedre varmeisoleringsevne, fordi lavere densitet betyder, at der er flere gasmellemlag, hvilket hjælper med at reducere varmeledningen. Omvendt kan for høj densitet resultere i øget varmeledningsevne. Under fremstillingsprocessen kan materialets termiske ledningsevne kontrolleres effektivt ved at justere densiteten.

4. Temperatur
Temperaturen har også en vigtig indflydelse på den termiske ledningsevne af keramiske fibre. Når temperaturen stiger, øges materialets varmeledningsevne. Dette skyldes den øgede bevægelse af atomer og molekyler ved høje temperaturer, hvilket fremmer varmeledning. Derfor, i højtemperaturapplikationer, skal de termiske ledningsevneændringer af keramiske fibre ved faktiske driftstemperaturer tages i betragtning for at sikre deres termiske isoleringseffekt i et specifikt miljø.

5. Fugtindhold
Fugtindholdet i keramiske fibre har også en væsentlig indflydelse på varmeledningsevnen. Tilstedeværelsen af ​​fugt vil øge den termiske ledningsevne gennem fordampning eller termisk ledning, især i miljøer med høj luftfugtighed. For at opretholde den lave termiske ledningsevne af keramiske fibre skal dens fugtindhold kontrolleres så meget som muligt for at undgå overdreven fugt, der påvirker dens varmeisoleringsevne.

6. Fremstillingsproces
Fremstillingsprocessen af ​​keramiske fibre påvirker også deres varmeledningsevne, og brugen af ​​forskellige støbe- og sintringsteknikker kan føre til forskelle i materialets mikrostruktur og derved påvirke den termiske ledningsevne. Rimelige procesparametre kan effektivt forbedre fiberens termiske isoleringsevne og reducere den termiske ledningsevne.