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泡沫混凝土保温板与有机泡沫保温板热传递差异分析

  • 2012-07-31
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泡沫混凝土保温板
泡沫混凝土保温板

有机泡沫保温板
有机泡沫保温板

1.辐射传热。就辐射传热而言,其只与温差和材料的结构、特性有关,而材料的结构、特性主要是指对热辐射的透过和反射性能,它又与材料的颜色深浅、表面状态有关。表观上,泡沫混凝土保温板的颜色比有机泡沫板深,微观上前者比后者易结晶,表面粗糙度必然低于后者。两者热辐射传热能力的高低难于做出判断。

2.传导传热。就传导传热而言,其只与温差和材料的本性有关,就材料的本性而言,泡沫混凝土的组成元素为Si、0、Ca、H和其他一些金属元素,这些元素均已化合物形式存在,没有能快速传热的自由电子;有机泡沫保温板的组成元素为C、H、N,这些元素也均己化合物形式存在,也没有能力快速传热的自由电子,它们的区别仅在于化学键的不同,可见两种保温材料所传导的“热”都是靠受热原子振动加剧并通过化学键传递的。按说,接受相同的能量,质量大的原子震动幅度一般要小于质量小的原子。从这个意义上讲,泡沫混凝土保温板的热传导传热能力应低于有机泡沫板。

3.对流传热。就对流传热而言,若孔洞中的介质均为空气,则空气对流传热只与温差和材料的孔洞大小有关。一般而言,泡沫混凝土保温板的孔洞比有机泡沫保温板大得多。不难发现,把相同的温差加在同样厚度的泡沫混凝土保温板和有机泡沫保温板上,泡沫混凝土保温板和有机泡沫保温板的单个孔洞承载的温差是不同的,即前者远大于后者,其结果是前者的对流传热能力也远大于后者。

4.相变传热。就“相变”传热而言,泡沫混凝土板中含有一定量的游离水、某些易失去的结晶水或吸附水,在测试和使用过程中,都可能引起水分的相变传热;有机泡沫保温板,具有强烈的憎水作用,因此不存在水分的相变传热问题,但其生产时使用的起泡剂、阻燃剂往往含有易挥发组分也会引起相变传热。由于水的汽化热比一般低沸点有机物的汽化热都大,且有机泡沫保温板中的易挥发组分会随着时间的推移越来越少,故泡沫混凝土保温板的相变传热能力必定大于有机泡沫保温板。

由以上分析可知,就辐射、传导传热而言,泡沫混凝土保温板与有机泡沫保温板不会有显著差异;但就对流、相变传热而言,前者的能力明显高于后者,或曰阻热性能显著不如后者。可见,在建筑外墙保温领域中,要真正实现泡沫混凝土保温板取代有机泡沫保温板,必须在泡沫混凝土的结构和组成上进行研究,有效降低其导热系数。

 

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