聚氨酯泡沫塑料导热系数的影响因素 华鑫保温材料厂提供技术支持

聚氨酯泡沫塑料导热系数 λ , 单位为 W/ ( m · K ) , 它表示 1m 厚的材料, 两侧温差为 1K 或 1℃ , 在单位时间 1s 内通过1m 2 面积传递的热量。 λ 值越小, 材料的绝热性能越好。不同材料的导热系数差别很大, 其影响因素也有很多, 其中材料的容重( 包括材料的孔隙率、孔隙特征) 、湿度、成分以及温度等, 均对材料的导热系数有较大影响。因此, 要得出准确的检测结果, 就必须全面了解材料的各种特性。

聚氨酯泡沫塑料导热系数与密度的关系

由于固体物质的导热能力比空气大得多 ( 静止空气的导热系数约为 0.027 ) , 因而材料越致密, 密度越大, 其导热系数就越大; 反之, 导热系数就越小。然而对含有孔隙的材料来说, 其导热性能便取决于孔隙率和孔隙特征。一般情况下孔隙率越大, 密度越低, 导热系数越小。当孔隙率相同时, 由于孔隙中空气对流的作用, 孔隙相互连通比封闭而不连通的导热系数要高; 孔隙尺寸越大, 导热系数越大。

例如聚氨酯泡沫塑料, 其导热系数随密度减小而减小, 而当密度低于某一极限时, 孔隙增大且相互连通的孔隙增多使对流作用加强, 反而会导致导热系数增大。因此, 松散状的纤维材料存在着一个导热系数最小的最佳密度。然而对于多孔材料来说, 无论固体部分的结构是晶体还是玻璃体, 对导热系数的影响都不大, 因为这些材料的空隙率很高, 颗粒或纤维间充满空气, 此时气体的导热起主要作用, 而固体部分的作用就减小了对于各向异性的材料来说, 不同方向的导热性能也有区别。如木材等纤维材料, 热流与纤维延伸方向平行时, 其所受到的阻力小; 而热流垂直于纤维延伸方向时, 其所受到的阻力大。也就是说, 顺着纤维方向的导热性比垂直纤维方向的导热性大。由于温度升高时材料固体分子热运动增强, 同时材料孔隙中空气的导热和孔壁间的辐射作用也有所增强, 因此, 一般来说, 材料的导热系数随着材料温度的升高而增大。