Esistono tre modalità di trasferimento del calore: conduzione del calore Q1, trasferimento del calore per convezione Q2 e trasferimento del calore per irraggiamento Q3. Tra questi, la conduzione del calore si riferisce al trasferimento di calore tra oggetti in contatto attraverso il movimento termico di elettroni liberi, molecole, atomi e altre particelle microscopiche. Il trasferimento di calore per convezione si riferisce allo spostamento relativo tra i fluidi, provocando la reciproca penetrazione tra i fluidi freddi e caldi per ottenere il trasferimento di calore. Il trasferimento di calore per radiazione si riferisce alla temperatura propria dell'oggetto che emette onde elettromagnetiche o fotoni per trasferire il calore. Quali sono i fattori che influenzano la conduttività termica dimattoni refrattari isolanti?
La fase fisica del materiale isolante è solitamente composta da fase solida e fase gassosa, quindi il suo meccanismo di isolamento è strettamente correlato alla composizione della fase. L'energia termica viene condotta dalla superficie ad alta temperatura alla superficie a bassa temperatura. Innanzitutto, c'è solo conduzione in fase solida. Quando l'energia termica passa attraverso i pori nella fase solida, esistono due modalità di conduzione in fase solida e conduzione in fase gassosa. Pertanto, la lunghezza del percorso di conduzione in fase solida risulta estesa; in secondo luogo, è legato alla radiazione termica. Quando la temperatura è bassa, l'effetto della radiazione termica sull'effetto isolante è trascurabile e può essere ignorato. Quando la temperatura è elevata, la conduzione dell'energia termica sarà influenzata dalle radiazioni, svolgendo così un ruolo nell'isolamento termico.
Di solito, i materiali per l'isolamento termico sono materiali multifase e ciascuna fase ha la propria struttura unica. Pertanto, la conduttività termica è influenzata da molti fattori quali la composizione, il contenuto e la struttura interna della fase. Pertanto, ci sono molti fattori che influenzano il meccanismo di isolamento termico e il suo effetto di isolamento termico. La conduttività termica dei mattoni refrattari termoisolanti è influenzata dalla densità del volume, dalla porosità, dalla composizione della fase, ecc. del materiale.
(1) Dimensione dei pori: il numero di pori e la dimensione dei pori vengono generalmente presentati contemporaneamente. Con la premessa di mantenere invariata la quantità totale di pori, riducendo la dimensione dei pori è possibile aumentare il numero di pori, riducendo così la conduttività termica del materiale; quando il numero di pori aumenta, la superficie specifica del materiale isolante termico aumenterà e la conduttività delle radiazioni diminuirà.
(2) Densità del volume: la conduttività termica dei solidi è superiore a quella dei gas. La diminuzione della densità del volume significa che la fase gassosa nel materiale aumenta, quindi la conduttività termica diminuisce. Tuttavia, quando la densità del volume è troppo bassa, l'effetto di trasferimento del calore in fase gassosa nel materiale verrà potenziato e la conduttività termica aumenterà. Pertanto, se si desidera che il materiale isolante termico abbia eccellenti prestazioni di isolamento termico, minore è la densità del volume, meglio è. Ad una temperatura specifica, ciascun materiale avrà una conduttività termica adeguata.
(3) Composizione del materiale: l'emissività dei mattoni refrattari termoisolanti è correlata al materiale, alla temperatura e alla dimensione delle particelle. Pertanto, nel rapporto del materiale isolante termico, si può opportunamente aumentare o aggiungere Al2O3, MgO, CaO, ZnO e altri componenti a bassa emissività, evitando l'aggiunta di ossidi di elementi di transizione come Fe, Ni, Cr, ecc.
