ألياف حراريةيمكن تقسيم انتقال الحرارة، في شكله، تقريبًا إلى عدة عناصر: انتقال الحرارة بالإشعاع في الصومعة المسامية، والتوصيل الحراري للهواء داخلها، والتوصيل الحراري للألياف الصلبة، مع إهمال انتقال الحرارة بالحمل في الهواء. ترتبط الكثافة الظاهرية ودرجة الحرارة ارتباطًا وثيقًا؛ فكلما ارتفعت درجة الحرارة، انخفضت الكثافة الظاهرية، وزادت نسبة انتقال الحرارة بالإشعاع. بالنسبة لمنتجات الألياف المقاومة للحرارة، عادةً ما تكون الكثافة الظاهرية أقل من 0.25 جم/سم³، والمسامية أعلى من 90%، ويمكن اعتبار الطور الغازي متصلًا، بينما يُعتبر الطور الصلب غير متصل، لذا فإن التوصيل الحراري للألياف الصلبة يكون منخفضًا نسبيًا.
إذا افترضنا نظرياً أن الكثافة الظاهرية المنخفضة تعني الموصلية الحرارية العالية، فإن الموصلية الحرارية المنخفضة تكون أقل، وهذا لا يتوافق مع الواقع، فمثلاً، يختلف محتوى كرات الخبث، فحتى لو كانت الكثافة الظاهرية متساوية، يختلف عدد الألياف في وحدة الحجم، وبالتالي تختلف المسامية في وحدة الحجم، مما يؤدي إلى اختلاف في الموصلية الحرارية. ومع ذلك، يمكن تلخيص الاستنتاجات النوعية كما يلي.
1. الموصلية الحرارية لـألياف مقاومة للحرارةيتناقص مع زيادة الكثافة، ويتناقص التناقص تدريجياً، ولكن عندما تصل الكثافة إلى نطاق معين، فإن الموصلية الحرارية لا تتناقص بعد الآن ولها ميل إلى الزيادة تدريجياً.
2. عند درجات حرارة مختلفة، توجد أدنى قيمة للتوصيل الحراري وأدنى قيمة للكثافة. وتزداد الكثافة المقابلة لأدنى قيمة للتوصيل الحراري مع ارتفاع درجة الحرارة.
3. بالنسبة لنفس الكثافة، تتغير الموصلية الحرارية باختلاف حجم المسام.
(1) حجم المسام 0.1 مم.
0 درجة مئوية = 0.0244 واط/(متر.كلفن) 100 درجة مئوية عندما λ = 0.0314 واط/(متر.كلفن)
(2) فتحة 2 مم.
In عند 0 درجة مئوية = 0.0314 واط/(متر، كلفن) λ = 0.0512 واط/(متر. كلفن) عند 100 درجة مئوية. كلفن)
عند قطر مسام يبلغ 1 مم، ترتفع درجة الحرارة من 0 درجة مئوية إلى 500 درجة مئوية، وتزداد قيمة التوصيل الحراري بمقدار 5.3 أضعاف؛ وعند قطر مسام يبلغ 5 مم، ترتفع درجة الحرارة من 0 درجة مئوية إلى 500 درجة مئوية، وتزداد قيمة التوصيل الحراري بمقدار 11.7 ضعفًا. لذا، كلما زاد حجم المسام في الألياف الحرارية، انخفضت الكثافة الظاهرية، وزادت التوصيلية الحرارية.
تاريخ النشر: 26 نوفمبر 2024

