耐火材料的熱學(xué)性質(zhì)和導(dǎo)電性
瀏覽次數(shù)：1645 發(fā)布日期：2017年3月25日
耐火材料的熱學(xué)性質(zhì)和導(dǎo)電性
1、熱容
任何物質(zhì)受熱時(shí)都升溫，但質(zhì)量相同的不同物質(zhì)升溫1℃所需的熱量不同。通常用常壓下加熱1kg物質(zhì)使之升溫1℃所需的熱量（kJ）來(lái)表示，稱(chēng)為熱容（也稱(chēng)比熱容）。
2、導(dǎo)電性
耐火材料（除炭質(zhì)和石墨質(zhì)制品外）在常溫下是電的不良導(dǎo)體。隨溫度升高，電阻減小導(dǎo)電性增強(qiáng)。在1000℃以上時(shí)提高的特別顯著，如加熱至熔融狀態(tài)時(shí)，則會(huì)呈現(xiàn)出很大的導(dǎo)電能力。
3、熱膨脹
GB/T7320標(biāo)準(zhǔn)有兩個(gè)定義：線膨脹率（室溫至試驗(yàn)溫度間試樣長(zhǎng)度的相對(duì)變化率，用%表示）、平均線膨脹率（室溫至試驗(yàn)溫度間溫度每升高1℃試樣長(zhǎng)度的相對(duì)變化率，單位為10-6/℃）,常見(jiàn)耐火制品的平均熱膨脹系數(shù)見(jiàn)表4。
表4 耐火制品的平均熱膨脹率（20-2000℃）
名稱(chēng) 粘土磚 莫來(lái)石磚 莫來(lái)石剛玉磚 剛玉磚 半硅磚 硅磚 鎂磚
平均熱膨脹系數(shù)（10-6/℃） 4.5-6.0 5.5-5.8 7.0-7.5 8.0-8.5 7.0-9.0 11.5-13.0 14.0-15.0
GB/T7320標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)定原理：以規(guī)定的升溫速率將試樣加熱到指定的試驗(yàn)溫度，測(cè)定隨溫度升高試樣長(zhǎng)度的變化值，計(jì)算出試樣隨溫度升高的線膨脹率和指定溫度范圍的平均線膨脹系數(shù)，并繪制出膨脹曲線。
耐火材料的熱膨脹是指其體積或長(zhǎng)度隨著溫度升高而增大的物理性質(zhì)。
4、熱導(dǎo)率
YB/T4130把導(dǎo)熱系數(shù)定義為：指單位時(shí)間內(nèi)在單位溫度梯度下沿?zé)崃鞣较蛲ㄟ^(guò)材料單位面積傳遞的熱量。如式（1）所示：
λ=q/(dT/dx)
式中：λ——導(dǎo)熱系數(shù)，單位為瓦每米開(kāi)爾文（W/（m.K）;
q——單位時(shí)間熱流密度，單位為瓦每平方米（W/m）;
dT/dx——溫度梯度，單位為開(kāi)爾文每米（K/m）。
YB/T4130測(cè)定導(dǎo)熱系數(shù)原理為：根據(jù)傅立葉一維平板穩(wěn)定導(dǎo)熱過(guò)程的基本原理，測(cè)定穩(wěn)態(tài)時(shí)單位時(shí)間一維溫度場(chǎng)中熱流縱向通過(guò)試樣熱面流至冷面后被流經(jīng)中心量熱器的水流吸收的熱量。該熱量同試樣的導(dǎo)熱系數(shù)，冷熱面溫差，中心量熱器吸熱面面積成正比，同試樣的厚度成反比。
λ=Q.δ/(A.ΔT)
式中：λ——導(dǎo)熱系數(shù)，單位為瓦每米開(kāi)爾文（W/（m.K）;
Q——單位時(shí)間內(nèi)水流吸收的熱量，單位為瓦（W）;
δ——試樣的厚度，單位為米（m）;
A——試樣的面積，單位為平方米（m2）;
ΔT——冷、熱面溫差，單位為開(kāi)爾文（K）.
水流吸收的熱量與水的比熱、水的質(zhì)量、水溫升高成正比：Q=C.ω. Δt
式中：Q——單位時(shí)間內(nèi)水流吸收的熱量，單位為瓦（W）;
C——水的比熱,單位為焦每克開(kāi)爾文（J/（g.K）;
ω——水流量，單位為克每秒（g/s）;
Δt——水溫升高,單位為開(kāi)爾文（K）.
其物理意義是指單位溫度梯度下，單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)單位垂直面積的熱量。熱導(dǎo)率是表征耐火材料導(dǎo)熱特性的一個(gè)物理指標(biāo)，其數(shù)值等于熱流密度除以負(fù)溫度梯度。
5、溫度傳導(dǎo)性
溫度傳導(dǎo)性是表示物體加熱時(shí)的溫度傳遞速度，它決定耐火材料急冷急熱時(shí)內(nèi)部溫度梯度的大小。溫度傳導(dǎo)性用導(dǎo)溫系數(shù)（α）表示：α＝λ/cρ
式中:λ——耐火材料的熱導(dǎo)率，w/m.k;
c——耐火材料的等壓熱容量，kJ/kg.℃；
ρ——耐火材料的體積密度，kg/m3。
一般耐火材料的熱容量差別不大，它們的溫度傳導(dǎo)性主要取決于制品的導(dǎo)熱性和體積密度。
上一篇：隧道窯排煙機(jī)及排煙管道的維護(hù)保養(yǎng)
下一篇：超高溫窯爐不富氧超高溫煅燒技術(shù)
