陶瓷纤维棉中加入了纳米多孔气凝胶等功能材料,形成了非常理想的纳米多孔结构,能够很好地阻止三种热传导方式向外散热。具体机理可解释如下:
1.零对流效应
在高温下,气孔内分子运动的增加虽不如热辐射强烈,但也不可忽视。如果孔径小于50nm,气体分子停止运动,因为孔径小于分子的平均“自由程”,因为气体分子的平均自由程是70nm。
2.无限隔热效果
保温材料的最大特点是空隙占体积的大部分,空隙越小,孔壁比表面积越大。陶瓷纤维复合保温毡的内部间隙尺寸可达50nm纳米级,且具有无限大的比表面积,使得热辐射射线在通过各个界面时发生反射、折射和再辐射,相当于在热辐射传播的路径上设置了无数个隔热板,最终将热辐射阻隔。
3.远距离效应
这是固体热传导路径的延伸。陶瓷纤维复合保温毡含有细长纤维材料,增加路用效果,达到保温效果。
4.陶瓷纤维棉的传导与传热
纤维交织没有方向性,固相的热传导只能沿着纤维棒的方向进行,因此纤维的热传导并不完全垂直于热表面,因此传播路径延长。此外,80%的纤维为点接触,进一步增加了导热的热阻。结果表明:热传导效应陶瓷纤维棉中t不明显。
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