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岩土工程师辅导资料:材料的热工性质

|0·2011-01-17 10:38:23浏览0 收藏0

  1)导热性与导热系数 $lesson$

  材料传导热量的能力称为导热性。材料导热性可用导热系数(λ)表示,λ的物理意义是:厚度为1 m的材料,当温度每改变1 K时,在1 h时间内通过1 m2面积的热量。用公式表示为

  式中,λ――材料的导热系数W/m?K;

  Q――传导的热量,J;

  α――材料的厚度,m;

  A――为材料传热的面积,m2;

  Z――传热时间,h;

  (t1-t2)――材料两侧温度差,K。

  材料的导热系数愈小,表示其绝热性能愈好。各种材料导热系数差别很大,工程中把λ<0.23 W/m?K的材料称为绝热材料。选用绝热材料,这是应满足的基本条件。

  热阻R也是材料层本身的一个热性能指标,它表示材料层抵抗热流通过的能力,或者说明热流通过材料层时所遇到的阻力。

  λ和R是评定建筑材料保温绝热性能好坏的主要指标。

  2)影响材料导热系数的主要因素

  ①材料的分子结构及其化学成分。玻璃体物质的λ比晶体物质低得多。但对多孔绝热材料,无论固体部分分子结构属玻璃体或结晶体,对λ的影响不大。

  ②表观密度(包括孔隙率、孔隙构造)。材料的λ随着表观密度的增大而增大,封闭孔比连通孔的λ小,在孔隙率相同条件下,孔隙尺寸愈大,λ就愈大。

  ③湿度。材料吸湿受潮后,其λ就增大,如孔隙中水结成冰,λ将更大。

  ④温度。材料的λ随温度的升高而增大,但这种影响,当温度在0℃~50℃范围内时并不大。

  ⑤热流方向。对各向异性的材料,如木材等纤维材料,当热流垂直于纤维方向时,受到的阻力最大,λ就小;而平行于纤维方向时,受到的阻力小,λ就大。

  以上几种因素以表观密度和湿度的影响最大。

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