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耐火材料导热的物理性能
2020-06-03 浏览次数:0热导率
热导率或导热系数是表征耐火材料导热能力的一种物理性能,其数值为热流密度除以负温度梯度:
GB 5990—2006规定了利用十字热线法和平行热线法测定耐火材料热导率的技术条件。
十字热线法因热线(加热线路)和适合测量线路十字交叉而得名,其测量电路如图5-3所示。十字热线适合测定温度不大于1250°C、热导率小于I. 5W/(m*K)的耐火材料。十字热线的原理是将试样在炉内加热至规定温度,并在此温度下保温,再用沿试样长度方向埋设的线状导体(热线)进行局部加热,热线上载有恒定的电流。从接通电流后两个已知时间的温度计算热导率,计算公式为:
平行热线法因热线(加热线路)和适合测量线路呈平行关系而得名,其测量电路如图5-4所示。平行热线法适合测定温度不大于1250°C、热导率小于25W/(m • K)的耐火材料。平行热线法的原理是将试样在炉内加热至规定温度,并在此温度下保温,再用沿试样长 度方向埋设的线状导体(热线)进行局部加热,热线上载有恒定的电流。从接通电流的瞬间开始,热电偶便开始测定温升随时间的变化,从温升和时间的函数计算导热率。
根据YB/T4130—2005,热面温度在200〜1300°C、热导率在0. 03〜2.00W/(m*K)之间的耐火材料,可以采用水流量平板法,通过一维平板稳定导热过程测定耐火材料的热导率。计算公式为:
△T——试样热、冷两面的温度差。
热导率为单位时间、单位温度梯度下,通过被测材料单位垂直面积的热量。 热导率越大,传热越快,热震中试样内的温度差就越小。如果其他条件不变,试样中的热应力就越低,耐火材料就越不容易破坏。碳和碳化硅的热导率远大于常规耐火矿物。因此,含有碳化硅、含碳的耐火材料因热导率较高都有很好的抗热震性。