陶瓷材料導熱系數與氣孔率的實驗分析

1 實測數據

測試兩批試樣的導熱系數。第一批是燒成到1160℃的熟燒樣，其氣孔率分別是17. 26%．21. 84%．24. 77%和29. 47%；第二批是燒到950℃的生燒樣，其氣孔率分別是26. 12%，35. 69%，42. 84%和46. 51%。

2 理論分析

大家知道，在一定的工藝條件下，燒成過程中坯體的導熱系數主要是由溫度和氣孔（多少、大小、形狀、取向等）決定：A =f(T，P) 從上面實測的結果看，在氣孔率不變的情況下，試樣的導熱系數隨著溫度升高而增大。這與Francl和Kingery測定的氧化鋁陶瓷曲線不同，其實驗結果表明，氧化鋁陶瓷（含Al203100%）的導熱系數隨溫度升高而越少。對于一般的陶瓷材料，往往是晶體與非晶體的混合體，尤其是對本實驗所測的試樣，其Si0-,含量遠大于Al203含量。試樣中主要由致密交錯的Si0。四面體群組成，這種結構具有近程有序、遠程無序的特點，因而導熱系數隨溫度升高而增大。

同樣能夠注意到，在同一溫度下，氣孔率越大，試樣導熱系數越少，并且氣孔的熱傳遞主要由氣孔內氣體導熱決定。由于氣孔中氣體主要是依靠氣體分子無規則運動傳遞功能實現傳熱的，而氣體分子間距離遠大于液體和固體分子間距離，因此在相同的溫度條件下，氣體傳遞的分子動能比液體和固體小得多。從另一方面來說，氣孔對聲子具有散射作用，使聲子

平均自由程減少，因此能明顯地降低材料的導熱系數，氣孔率越大，材料的導熱系數越小。

從上述結果還可似看到，燒結到燒結溫度氣孔率較小的陶瓷其導熱系數隨溫度而呈線性變化，但對于未燒到燒結溫度而氣孔率較大的陶瓷坯體的導熱系數隨溫度改變而呈拋物線變化。

3 燒成溫度和升溫速度的影響

從陶瓷工藝知道，對一定配方的坯體，氣孔率的變化受到燒成溫度和升溫速度的影響。在低溫階段，坯體的氣孔隨著溫度的升高而增加。氣孔效應對導熱系數的影響增大，使得導熱系隨溫度升高而增大的速度減慢；在高溫階段，隨著溫度的升高，氣孔急劇減少，使導熱系數增大加快！

地址：http://www.tri-way.com.cn/bangzhu/551.html
本文“陶瓷材料導熱系數與氣孔率的實驗分析”由科眾陶瓷編輯整理，修訂時間：2015-05-22 16:58:53
科眾陶瓷是專業的工業陶瓷加工生產廠家，可來圖來樣按需定制，陶瓷加工保證質量、交期準時！

有疑問請點擊咨詢客服