Взаимосвязь состава, структуры и свойств теплоизоляционных материалов, Влияние физического состояния - Классификация и свойства теплоизоляционных материалов
Необходимо отметить, что даже небольшие изменения химического состава материалов, их физического состояния и структуры приводят к существенному изменению значений теплопроводности и, следовательно, требуют учета при выборе материала для теплоизоляции.
Теплопроводность материалов зависит от следующих факторов:
- - физического состояния и строения, которые определяются фазовым состоянием вещества; - степени кристаллизации и размеров кристаллов; анизотропии кристаллов и направления теплового потока; - объема пористости материала и характеристик поровой структуры; - химического состава и наличия примесей, которые особенно влияют на теплопроводность материалов; - условий эксплуатации материала, которые характеризуются эксплуатационными факторами, например, температурой среды, атмосферным давлением, влажностью и пр.
Влияние физического состояния
В твердых телах передача теплоты осуществляется путем взаимодействия между тепловыми упругими колебаниями решетки или вследствие движения электронов и столкновения их с атомами. В металлах имеют место оба вида передачи энергии, чем и объясняется их большая теплопроводность.
В неметаллах число свободных электронов, которые могли бы свободно двигаться по кристаллической решетке, незначительно, поэтому в них теплота передается, главным образом, за счет колебаний решетки и теплопроводность неметаллов значительно ниже.
Для кристаллических веществ теплопроводность примерно пропорциональна размеру кристалла (снижается по мере уменьшения размеров кристаллов).
При направлении теплового потока вдоль оптической оси кристалла или вдоль волокон теплопроводность существенно больше, чем при перпендикулярной направленности (у кристалла кварца в диапазоне температур от -200 до 100°С - почти в 2 раза; такое же явление имеет место в древесине и асбесте.
Теплопроводность кристаллических тел можно понизить путем увеличения дефектов в их структуре или рекристаллизацией с уменьшением размера кристаллов и снижением их доли в материале.
Например, радиоактивное облучение создает точечные дефекты в структуре кристаллов, а при интенсивном облучении вызывает переход от кристаллического к стеклообразному состоянию, что и является причиной уменьшения теплопроводности.
На теплопроводность кристаллических тел значительное влияние оказывает температура, с ее понижением теплопроводность увеличивается, следовательно, при повышении температуры теплопроводность таких тел падает.
Особенно заметное повышение теплопроводности наблюдается при отрицательных температурах, поэтому теплоизоляционные свойства материалов в этом случае резко ухудшаются.
В стеклообразных материалах вследствие нерегулярного расположения атомов теплопроводность почти на порядок ниже, чем в кристаллических.
С повышением температуры стеклообразных материалов их теплопроводность возрастает.
Теплопроводность жидкости тем больше, чем выше ее удельная теплоемкость - один из параметров, входящих в уравнение Дебая (8).
При повышении температуры расстояние между молекулами в жидкостях увеличивается, плотность их уменьшается, теплопроводность падает (исключение составляют вода, тяжелая вода и глицерин).
Чем ниже температура кипения жидкости (при нормальном давлении), зависящая от химического состава, тем быстрее уменьшается теплопроводность с ростом температуры.
Для различных жидкостей изменение теплопроводности колеблется от 0,1 до 0,25% на 1°С.
В газах с повышением температуры теплопроводность увеличивается
Теплопроводность газов зависит от их молекулярной массы и числа атомов в молекуле. С увеличением молекулярной массы (М) теплопроводность падает;
Л=1/М 1/2. (36)
С увеличением числа атомов в молекуле, т. е. с усложнением строения молекулы, теплопроводность газов уменьшается.
Похожие статьи
-
Химический состав веществ оказывает существенное влияние на их теплопроводность. Вещества, простые по химическому составу и строению, имеют большую...
-
А) Теплопроводность Теплопроводность - важнейшая характеристика теплоизоляционных и теплоизоляционно-конструкционных материалов. Единица измерения...
-
Классификация теплоизоляционных материалов - Классификация и свойства теплоизоляционных материалов
Теплоизоляционные материалы классифицируются (ГОСТ 16381-77) по следующим признакам: - виду основного исходного сырья; - структуре; - форме; -...
-
А) Средняя плотность Средняя плотность г, кг/м3 - физическая величина, определяемая отношением массы тела или вещества ко всему занимаемому ими объему,...
-
Соответствие любого строительного материала предъявляемым к нему требованиям оценивается по его качеству, которое определяется совокупностью показателей...
-
Влияние сухого жаркого климата на технологию бетона Районы с сухим жарким климатом характеризуются большими перепадами температуры, относительной...
-
Состав, строение и свойства композиционных материалов - Композиционные материалы
Свойства композиционных материалов зависят от состава компонентов, их сочетания, количественного соотношения и прочности связи между ними. Армирующие...
-
Исследование влияния состава и температуры на свойства бетонной смеси. Из анализа литературных данных следует отметить, что большинство авторов считают,...
-
Строительный гипс: технология производства, свойства и область применения - Строительные материалы
Технологический процесс состоит из отдельных стадий производства: 1. дробления исходного сырья 2. его помола и сушки 3. обжига гипсовой мучки в котлах...
-
К строительным материалам относят природные и искусственные вещества, композиции и изделия из них, применяемые для возведения зданий и сооружений....
-
Рассмотрены теплоизоляционные и звукоизоляционные материалы на основе жидкого стекла, отверждаемые при повышенной температуре. Данные материалы...
-
Введение, Характеристика и свойства - Теплоизоляционные изделия из пенополиуретана
Сегодня для утепления жилых и промышленных зданий используется довольно много самых разных теплоизоляционных материалов, но самым технологичным,...
-
Описание свойств материалов в составе бетона - Изготовление железобетонных колонн
Цемент Портландцемент (англ. Portland cement ) -- гидравлическое вяжущее вещество, в составе которого преобладают силикаты кальция (70-80 %). Это вид...
-
График климатических характеристик - график отражающий, многолетний режим погоды, характерный для данной местности в силу ее географического положения....
-
Изучение материалов гражданского дела, имеющих отношение к предмету экспертных исследований Изучение материалов дела направлено, прежде всего, на...
-
Вспучивание массы: особенности процесса; факторы влияния. Легкие бетоны относят к наиболее распространенным материалам для изготовления несущих,...
-
Рис. 4. Диаграмма деформирования высокопрочной арматуры При 0 < еSc < еSc1 УSc-= еSc-ЕSc (13) УSc1-= 0,9Rs/ЕSc (14) При еSc1 < еSc < еSc2...
-
Мраморы - образовались из известняков (реже доломитов) под действием высоких температур и огромного всестороннего давления. , , водопоглощение 0,1ч0,7 %,...
-
Главное отличие данного метода от предыдущего в том, что здесь максимальная степень деформации бетона еBo не является постоянной и зависит от предела...
-
Кровельные работы и классификация современных кровельных покрытий - Материалы для рулонных кровель
В технологии строительства под кровлей понимают верхнее водоизоляционное покрытие, которое защищает здания и сооружения от проникновения атмосферных...
-
Классификация композиционных материалов - Композиционные материалы
Композиты - многокомпонентные материалы, состоящие из полимерной, металлической., углеродной, керамической или др. основы (матрицы), армированной...
-
Состав и строение композита - Композиционные материалы
Композиты - многокомпонентные материалы, состоящие из полимерной, металлической., углеродной, керамической или др. основы (матрицы), армированной...
-
Контроль качества продукции - проверка соответствия показателей качества продукции, установленным требованиям нормативно-технической документации....
-
Стандарт - это нормативно-технический документ. Он устанавливает требования к продукции, правила, обеспечивающие ее разработку, производство и...
-
ВЗРЫВОПОЖАРООПАСНЫЕ СВОЙСТВА ГОРЮЧИХ ВЕЩЕСТВ - Пожарная безопасность в строительстве
Строительные решения зданий или помещений в максимально возможной степени должны зависеть от взрывопожарных свойств используемых в них горючих веществ,...
-
Цементно-песчаную черепицу выпускают многие производители. За столетие технология производства цементно-песчаной черепицы шагнула далеко вперед, и...
-
Характеристика исходных материалов, используемых для производства цементно-песчаной черепицы Материалы, применяемые для изготовления черепицы, должны...
-
Под физическим износам (иногда его называют материальными или техническими) подразумевается постепенная частичная или полная потеря зданием или его...
-
Марки стали для строительных конструкций Выбор стали производиться по нормам созданных на основе конструктивного проектирования по вариантам и...
-
Основным сырьем для приготовления цементно-песчаной черепицы является природный кварцевый песок, цемент, вода и пигмент - окись железа (для придания...
-
Свойства, Эстетические свойства - Керамические строительные материалы
Эксплуатационно-технические свойства керамических материалов непосредственно связаны с характером их структуры, образующейся в процессе обжига. Выделяют...
-
1. При производстве судебной экспертизы в экспертном учреждении следователь направляет руководителю соответствующего экспертного учреждения постановление...
-
Применяемые материалы - Технология оштукатуривания фасада теплоизоляционными штукатурками
К теплой штукатурке для наружных работ предъявляются особенные требования: экологичность: входящие в состав компоненты (известь, гипс, цемент, пр.) не...
-
Наклейка рулонной кровли из наплавляемых материалов - Назначение и виды кровель
В последнее время на ряде рубероидных заводов России организован выпуск наплавляемых кровельных материалов, при изготовлении которых в заводских условиях...
-
Черепица широко применяется во многих странах мира с глубокой древности до наших дней. В Европе около 86% новых домов покрыто таким покрытием. Красота и...
-
Жаркая сухая погода вносит серьезные осложнения в технологию бетонных работ, вызывая увеличение водоподребности бетонной смеси при повышении ее...
-
Рассмотрены теплоизоляционные и звукоизоляционные материалы на основе жидкого стекла, вспенивание в которых происходит за счет химических реакций. В...
-
Введение - Теплоизоляционные материалы
В настоящее время используются различные материалы для получения теплозвукоизоляционных материалов. Применяются разнообразные органические...
-
Обжиг изделий Обжиг Изделий проводят в Печах Различной конструкции: в Муфелях с рабочим пространством, защищенным от нагревателей огнеупорным коробом, в...
-
Керамические материалы получают из глиняных масс путем формования и последующего обжига. При этом часто имеет место промежуточная технологическая...
Взаимосвязь состава, структуры и свойств теплоизоляционных материалов, Влияние физического состояния - Классификация и свойства теплоизоляционных материалов