影響保溫棉熱傳導系數(shù)的主要原因
影響保溫棉熱傳導系數(shù)的主要原因
熱傳導系數(shù)主要為保溫棉良優(yōu)之性能指標。當熱傳導系數(shù)增減所代表之意義，為保溫棉熱通量之大小，材料若需有良好的保溫特性時，則熱傳導系數(shù)越低越好。一般物質熱傳導系數(shù)，當中以氣體熱傳導系數(shù)為最低。其中，影響材料導熱系數(shù)的因素很多，主要可分為：保溫棉形狀、含水率、視密度與孔隙特征、溫度、濕度及熱流方向等幾部分，以下分項說明。
形 狀
不同材質保溫棉具有不同的熱傳導系數(shù)，當中以純金屬的導熱系數(shù)最大，合金次之，而氣體為最小。保溫棉大致可分為纖維質材與多孔質材。纖維質保溫棉如陶瓷纖維、巖棉制成之棉毯；多孔質保溫材如耐火磚、矽酸鈣板等板材。其中，多孔質保溫棉由于孔隙率高，孔隙中氣體（空氣）對熱傳系數(shù)的影響相當大。在固體結構部分，無論是結晶態(tài)或玻璃態(tài)對熱傳導系數(shù)影響不大，僅對熱流方向與熱傳遞方式有關。因此，在多孔性保溫棉之孔隙率，是主要影響熱傳導之重要參數(shù)。
含水率
水的導熱系數(shù)約為0.58W/m·K，是空氣（0.029W/m·K）的20倍左右，由于保溫棉內(nèi)部含有大量空氣，當材料吸濕后，空隙由水氣所填滿，則孔隙中蒸汽的擴散與水分子的熱傳導將起主要傳熱作用。此外，當空隙中之水蒸氣比熱較空氣為大，高溫側蒸發(fā)向低溫側擴散凝結，放出潛熱，凝結成冰，則冰的導熱系數(shù)更大（2.33W/m·K），其結果將導致材料的熱傳導系數(shù)增大，使得材料保溫性降低。
視密度與孔隙特征
由于保溫棉中固體物質的熱傳導能力要比空氣大，因此視密度小的材料，其孔隙率大，則熱傳導系數(shù)小。在孔隙率相同的條件下，孔隙尺寸愈大，熱傳導系數(shù)愈大；開孔型孔隙較封閉型孔隙導熱性高。對視密度很小的材料，特別是纖維狀材料，當其視密度低于某一極限值時，熱導系數(shù)反而會增加，主要由于孔隙增大且開孔型孔隙增多，造成對流作用增強之結果。
熱流方向
針對異方向性的保溫棉，如纖維質的材料，當熱流平行于纖維方向時，則熱流受到阻力小，而熱流垂直于纖維方向時，受到的阻力就增加。
其他因素
保溫棉之使用需考慮使用部位之輻射、對流或壓力等，如防止輻射傳熱方面，使用熱線反射率大的鋁箔可有效抑制。此外，壓力會影響空隙內(nèi)之對流作用，并且隨著氣體壓力增高，導致保溫棉熱傳導率增大。
來源：中國建材報
