Влияние условий эксплуатации на свойства ТИМ

Теплопроводность материалов зависит от следующих факторов:

физического состояния и строения, которые определяются фазовым составом вещества, степенью кристаллизации и размерами кристаллов, объемом пористости и характеристикой пористой структуры;

химического состава и наличия примесей, особенно для кристаллических тел;

условий эксплуатации и в первую очередь от влажности – W, температуры – t, давления – р.

Теплопроводность ТИМ определяется, как правило, при температуре 0° и 25°С. И именно значения теплопроводности материалов при этих температурах приведены в справочной литературе. Отклонения от этой температуры существенно изменяет теплопроводность. Повышение температуры приводит к линейному возрастанию теплопроводности; понижение – к уменьшению теплопроводности для сухих материалов и резкому повышению теплопроводности влажной теплоизоляции. В общем случае влияние температуры на теплопроводность описывается формулой:

l = lо (1+р*t)

где lо – коэффициент теплопроводности, определенный при температуре материала 0°С; р – температурный коэффициент, показывающий приращение теплопроводности на 1°С повышения температуры – t.

Значение коэффициента р для ТИМ изменяются обычно в пределах 2*10-3… 3,5*10-3. Наибольшие значения коэффициента характерны для материалов с зернистой структурой, наименьшие – для материалов с волокнистой структурой. Ячеистые материалы занимают промежуточное положение. Чем больше диаметр воздушных пор, размер зерен и волокон, тем выше абсолютное значение р.

Содержание влаги очень существенно влияет на теплопроводность ТИМ. В общем случае эту зависимость можно выразить следующим образом:

lw = lо + bw*W,

где lо – коэффициент теплопроводности сухого материала; bw – прирост теплопроводности на 1% влажности – W.

Значение bw зависит от общей пористости и объемной влажности материала. По мере уменьшения объемной массы величина bw возрастает. Например, для ячеистого бетона с Yо=250 кг/м3 bw=0,0094; Yо=500 – 0,0072; Yо=900 – 0,0054.

Значения bw при положительных температурах приблизительно в два раза ниже, чем при отрицательных. Однако линейная зависимость теплопроводности от влажности наблюдается, как правило, при росте объемной влажности до 10…15%. Связано это с тем, что уже при малом влагосодержании в порах и трещинах материала, в их наиболее узких местах возможно образование 'водных мостиков', которые существенно увеличивают теплопроводность.

На теплопроводность большое влияние оказывает температура влажного материала. Объясняется это тем, что вода в материале заполняет поры не полностью. Поэтому в порах одновременно находятся воздух, вода и пар. Теплопередача через такие поры, при прочих равных условиях, происходит за счет теплопроводности паровоздушной смеси, коэффициент тепловосприятия и теплоотдачи которой значительно выше, чем у воздуха. Кроме того сама вода сильно повышает теплопроводность поры.

Дата добавления: 2014-01-20