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熱導率(舊稱導熱系數)是耐火材料公司檢驗產品質量性能的重要指標之一,其是指在單位溫度梯度下,通過耐火材料單位面積的熱流速率。它是表征耐火材料導熱特性的一個物理量,它與耐火材料的種類、組織結構及使用溫度等因素有關,可以表示為:
λ=q/(-Аt/аx)
式中λ——熱導率,W?m-1?K-1;
Q——單位時間內的熱流密度,W?m-2;
Аt/аx——溫度梯度,K ?m-1.
耐火材料熱導率的測定方法分為穩(wěn)態(tài)法和非穩(wěn)態(tài)法兩種。在穩(wěn)態(tài)法測試中,待測試樣處于一個穩(wěn)定的溫度場中,測定試樣通過單位面積上的熱流密度、試樣在熱流方向上的溫度梯度及試樣的幾何尺寸,然后根據公式來計算耐火材料的熱導率。最常用的為平板熱導法,平板法測定耐火材料熱導率的計算公式為:
λ=Qδ/[F(T1-T2)]t
式中λ——熱導率,W?m-1?K-1;
Q——通過的熱量,J;
δ——試樣的厚度,m;
F——有效面積,m2;
T1——試樣冷表面的溫度,K;
T2——試樣熱表面的溫度,K;
t——傳熱時間.
穩(wěn)態(tài)法是經典方法,但它的缺點是測試時間長,影響因素多。非穩(wěn)態(tài)法的優(yōu)點是測量簡便、快速。耐火材料熱導率測定采用非穩(wěn)態(tài)法中的十字熱線法。利用熱線法(非穩(wěn)態(tài)法)測定耐火材料熱導率的表達式為:
λ=[IVln(t2/t1)]/4L(θ2-θ1)
式中λ——熱導率,W?m-1?K-1;
I——加熱電流,A;
V——熱線兩端的電壓,V;
L——熱線長度,m;
T1,t2——加熱電流接通后測量的時間,min;
θ1,θ2——熱線在t1,t2時對應的溫度,℃.
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熱導率是耐火材料最重要的熱物理性能之一,是在熱工設備的設計中不可缺少的重要數據,也是選用耐火材料很重要的一個參考因素。















