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纳米复合隔热材料较强的红外辐射衰减特征

2020-04-13 10:33:30      点击:438
由于纳米复合隔热材料较强的红外辐射衰减特征,其内部红外辐射传输可由Rosseland扩散近似表征[9],因此考虑导热和辐射两种传热方式贡献的等效导热系数为纳米复合隔热材料相关结构热设计、热分析的基础物性参数。在高温实际应用中,材料使用温度高、内部温差大,准确获取不同温度下的等效导热系数显得尤为重要。
基于简化的细观结构、材料组分、孔隙率、块材的物性等参数的理论预测方法是获取纳米复合隔热材料等效导热系数的手段之一,近年来已得到广泛发展[013]。理论预测方法对纳米复合隔热材料不同的成分、份额、孔隙率具备较好的适用性。但由于理论预测方法需要对材料的微观结构作一定程度的简化,且纳米复合隔热材料等效导热系数的预测结果基于其各成分的导热系数、光学性质等参数;因而,等效导热系数预测结果的可靠性严重依赖于微观结构的简化程度和材料各成分块材的导热系数和光学常数等参数。而高温下各成分块材的光学性质较为缺乏,通常在计算中采用常温下的数据替代。实验测量的方法可规避理论预测方法存在的上述问题,目前针对纳米复合隔热材料等效导热系数测量的主要实验手段包括热带法(THS)[13]、保护热平板法[14]、平面热源法(hot disk)[15]等。保护热平板法测量获取平板型样品在热、冷两端温度范围内的平均导热系数,不能准确反映材料导热系数随温度的变化。热带法和平面热源法需将样品加热到不同的特定温度,进行多次测量以获取不同温度下的导热系数;实验一般在800K以下开展。另外,高温测量中样品不同位置温度均匀性难以保证,影响测量精度。

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