Quelle est la façon de conduire la chaleur dans les matériaux d’isolation thermique en céramique

Les matériaux d’isolation thermique en céramique sont des milieux à deux phases composés de phase gazeuse et de phase solide. Les formes de transfert de chaleur sont principalement la conduction, la convection et le rayonnement. Les bons matériaux d’isolation peuvent répondre à la fois aux performances d’isolation thermique et aux conditions environnementales.

Conduction de chaleur

La conduction thermique des matériaux d’isolation thermique comprend la conduction thermique en phase solide et la conduction thermique en phase gazeuse. Les particules solides produisent une conduction de chaleur en phase solide; Le mouvement thermique des molécules dans la stomate produit la conduction de chaleur en phase gazeuse. Sous la pression atmosphérique, l’influence de la conduction de chaleur en phase gazeuse sur la représentation d’isolation thermique est plus grande que celle de la conduction de chaleur en phase solide, et la différence est plus évidente dans la condition de vide.

Convection thermique

La chaleur est transférée avec le flux du milieu. Il peut être divisé en convection forcée et convection libre. La Convection causée par des causes externes est appelée Convection forcée; La convection causée par la différence de densité due au changement de température du milieu est appelée convection libre.

Rayonnement thermique

Le rayonnement d’un objet est partiellement absorbé par un autre objet, et le reste peut être réfléchi ou pénétré. Le transfert de chaleur Radiative est amélioré avec l’augmentation de la température. En même temps, l’augmentation des pores et des vides augmentera également le transfert de chaleur par rayonnement.

La conductivité thermique des matériaux est affectée par de nombreux facteurs. Il existe quatre types de vecteurs de conduction thermique: les molécules, les phonons, les photons et les électrons. Puisque le matériau d’isolation thermique est un matériau non métallique inorganique, la conduction thermique électronique peut être ignorée. La conduction de chaleur micro inclut principalement la conduction de chaleur moléculaire, la conduction de chaleur de phonon et la conduction de chaleur de photon.

Conduction thermique moléculaire

La conduction de chaleur gazeuse est réalisée par des molécules et des atomes. La conduction thermique est le résultat de collisions entre molécules de gaz causées par des mouvements thermiques irréguliers. Plus la température est élevée, plus l’énergie cinétique du polymère est élevée, et les molécules entrent en collision les unes avec les autres pour transférer la chaleur de haute à basse température.

Phonon conduction de chaleur

Les atomes dans les solides ont des degrés de liberté limités et ne peuvent vibrer que dans des positions fixes. L’amplitude dépend de l’énergie de chaque atome. Quand il y a une différence de température, l’intensité de vibration est différente, et donc l’interaction se produit pour réaliser le transfert d’énergie. Ce mécanisme appelle la conduction de chaleur. Le principal facteur influençant la conduction thermique des phonons est le chemin libre moyen des phonons.

Conduction de chaleur photonique

La vibration et la rotation des particules dans les solides rayonnent des ondes électromagnétiques à haute fréquence. Quand il y a une différence de température, une partie de l’énergie thermique est transférée de la haute température à la basse température par l’action de cette onde électromagnétique, et ce mécanisme est appelé la conduction de chaleur photonique. L’influence de la conduction thermique des photons dépend principalement du chemin libre moyen du photon.