常温导热系数(20–100℃):
在室温条件下,导热系数受密度影响显著,典型值如下:
| 密度(kg/m³) | 导热系数 λ [W/(m·K)] | 应用特征 |
|---|---|---|
| 96–128 | 0.030–0.045 | 轻质型,适用于管道缠绕、轻型炉衬 |
| 160–200 | 0.045–0.060 | 工业主流密度,热阻与重量平衡最佳 |
| 220–280 | 0.050–0.070 | 高密度型,抗冲刷性强,用于气流高速区 |
高温导热系数(随温度升高非线性增长):
导热系数随平均温度升高显著上升,主要因辐射传热主导:
| 平均温度(℃) | 导热系数 λ [W/(m·K)](密度128kg/m³) | 导热系数 λ [W/(m·K)](密度220kg/m³) |
|---|---|---|
| 200 | 0.045–0.060 | 0.055–0.070 |
| 400 | 0.085–0.110 | 0.095–0.120 |
| 600 | 0.152–0.200 | 0.164–0.210 |
| 800 | 0.200–0.250 | 0.220–0.280 |
| 1000 | 0.250–0.300 | 0.280–0.350 |
注:1000℃以上辐射传热占比超70%,导热系数增速加快,工程设计需预留热流安全余量。
关键影响因素:
密度效应:存在“最优密度区间”(130–200kg/m³),此时气孔封闭性最佳,气相传热最小,导热系数最低;密度过低(<100kg/m³)导致气孔连通,热对流增强;密度过高(>280kg/m³)则固相接触点增多,传导热阻降低。
纤维结构:纤维越细、长度越长,固相传热路径越曲折,导热系数越低;甩丝纤维比沉降纤维更细,隔热性能更优。
热流方向:热流垂直于纤维方向时导热系数比平行方向高约15–20%,安装时应尽量使热流方向与纤维平行。
环境因素:湿度增加会显著提升导热系数(水蒸气导热率远高于空气),故应避免在潮湿环境中长期使用。
标准与测试依据:
导热系数测试依据《GB/T 10294 绝热材料稳态热阻及有关特性的测定 防护热板法》或《ASTM C518》,在稳态条件下测定。GB/T 16400-2023虽未规定导热系数限值,但要求制造商提供温度–密度–导热系数三维数据表,作为产品合格依据。
性能对比与工程提示:
与岩棉(常温λ≈0.040 W/(m·K))相比,硅酸铝纤维毯在400℃以下隔热性能更优;但在600℃以上,其导热系数上升速率高于岩棉,需通过复合反射层(如铝箔)或增加厚度补偿热损失。
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