納米復合隔熱材料較強的紅外輻射衰減特征
2020-04-13 10:33:30??????點擊：1753
由于納米復合隔熱材料較強的紅外輻射衰減特征，其內(nèi)部紅外輻射傳輸可由Rosseland擴散近似表征[9]，因此考慮導熱和輻射兩種傳熱方式貢獻的等效導熱系數(shù)為納米復合隔熱材料相關結構熱設計、熱分析的基礎物性參數(shù)。在高溫實際應用中，材料使用溫度高、內(nèi)部溫差大，準確獲取不同溫度下的等效導熱系數(shù)顯得尤為重要。
基于簡化的細觀結構、材料組分、孔隙率、塊材的物性等參數(shù)的理論預測方法是獲取納米復合隔熱材料等效導熱系數(shù)的手段之一，近年來已得到廣泛發(fā)展[013]。理論預測方法對納米復合隔熱材料不同的成分、份額、孔隙率具備較好的適用性。但由于理論預測方法需要對材料的微觀結構作一定程度的簡化，且納米復合隔熱材料等效導熱系數(shù)的預測結果基于其各成分的導熱系數(shù)、光學性質(zhì)等參數(shù)；因而，等效導熱系數(shù)預測結果的可靠性嚴重依賴于微觀結構的簡化程度和材料各成分塊材的導熱系數(shù)和光學常數(shù)等參數(shù)。而高溫下各成分塊材的光學性質(zhì)較為缺乏，通常在計算中采用常溫下的數(shù)據(jù)替代。實驗測量的方法可規(guī)避理論預測方法存在的上述問題，目前針對納米復合隔熱材料等效導熱系數(shù)測量的主要實驗手段包括熱帶法（THS）[13]、保護熱平板法[14]、平面熱源法（hot disk）[15]等。保護熱平板法測量獲取平板型樣品在熱、冷兩端溫度范圍內(nèi)的平均導熱系數(shù)，不能準確反映材料導熱系數(shù)隨溫度的變化。熱帶法和平面熱源法需將樣品加熱到不同的特定溫度，進行多次測量以獲取不同溫度下的導熱系數(shù)；實驗一般在800K以下開展。另外，高溫測量中樣品不同位置溫度均勻性難以保證，影響測量精度。
基于簡化的細觀結構、材料組分、孔隙率、塊材的物性等參數(shù)的理論預測方法是獲取納米復合隔熱材料等效導熱系數(shù)的手段之一，近年來已得到廣泛發(fā)展[013]。理論預測方法對納米復合隔熱材料不同的成分、份額、孔隙率具備較好的適用性。但由于理論預測方法需要對材料的微觀結構作一定程度的簡化，且納米復合隔熱材料等效導熱系數(shù)的預測結果基于其各成分的導熱系數(shù)、光學性質(zhì)等參數(shù)；因而，等效導熱系數(shù)預測結果的可靠性嚴重依賴于微觀結構的簡化程度和材料各成分塊材的導熱系數(shù)和光學常數(shù)等參數(shù)。而高溫下各成分塊材的光學性質(zhì)較為缺乏，通常在計算中采用常溫下的數(shù)據(jù)替代。實驗測量的方法可規(guī)避理論預測方法存在的上述問題，目前針對納米復合隔熱材料等效導熱系數(shù)測量的主要實驗手段包括熱帶法（THS）[13]、保護熱平板法[14]、平面熱源法（hot disk）[15]等。保護熱平板法測量獲取平板型樣品在熱、冷兩端溫度范圍內(nèi)的平均導熱系數(shù)，不能準確反映材料導熱系數(shù)隨溫度的變化。熱帶法和平面熱源法需將樣品加熱到不同的特定溫度，進行多次測量以獲取不同溫度下的導熱系數(shù)；實驗一般在800K以下開展。另外，高溫測量中樣品不同位置溫度均勻性難以保證，影響測量精度。
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