氧化鋁陶瓷是一種導(dǎo)熱材料,它的導(dǎo)熱系數(shù)與哪些因素有關(guān)呢?下面科眾陶瓷廠給大家解答一下。
凡是影響聲子平均自由程的因素,都將影響氧化鋯陶瓷導(dǎo)熱系數(shù)的大小。材料的化學(xué)組分越復(fù)雜、雜質(zhì)含量越多,它的導(dǎo)熱系數(shù)降低得越明顯。這是因?yàn)榈诙M分和雜質(zhì)的加入,破壞了晶體的完整性,容易引起或產(chǎn)生晶格的歪扭、畸變和錯(cuò)位,使晶體結(jié)構(gòu)變得復(fù)雜。原來晶格中產(chǎn)生一種類似熱運(yùn)動(dòng)附加的“擾亂”,從而引起聲子的散射增加。非簡(jiǎn)諧振動(dòng)加劇,使聲子平均自由程減小,導(dǎo)熱性能降低。
同樣晶體結(jié)構(gòu)復(fù)雜的材料,聲子的散射加劇,導(dǎo)熱性能也減小;氣孔能引起聲子的散射,氣孔內(nèi)的氣體導(dǎo)熱系數(shù)很小,因此氣孔率越大的材料,導(dǎo)熱性能越差。各類缺陷、如點(diǎn)缺陷、線缺陷、面缺陷,都是引起聲子散射的中心,因此都會(huì)減小聲子的平均自由程,從而使導(dǎo)熱率下降。在影響導(dǎo)熱系數(shù)的諸因素中,氣孔率和溫度在給定的礦物組成下,對(duì)導(dǎo)熱系數(shù)的影響尤為明顯,下面主要討論溫度對(duì)導(dǎo)熱系數(shù)的影響:
溫度是影響導(dǎo)熱系數(shù)的一個(gè)最基本,也是最重要的因素。對(duì)于純晶體材料,從上面所介紹的六個(gè)理論方程中,均可得到導(dǎo)熱系數(shù)與絕對(duì)溫度成反比。這是由于溫度越高,導(dǎo)致產(chǎn)生更多的非簡(jiǎn)諧振動(dòng),從而降低了聲子的平均自由程,因此導(dǎo)熱系數(shù)下降。
由于玻璃體的平均自由程很小,所以其導(dǎo)熱系數(shù)對(duì)溫度的依賴關(guān)系有所不同。在室溫以上,玻璃體的聲子平均自由程基本上可以認(rèn)為是一常數(shù),因此其導(dǎo)熱系數(shù)隨熱容量增加而成比例增加。
陶瓷材料導(dǎo)熱系數(shù)與溫度的關(guān)系
陶瓷是晶體和玻璃體的結(jié)合物,所以它們的導(dǎo)熱系數(shù)與溫度的關(guān)系就要根據(jù)其所含晶體礦物與玻璃相對(duì)比例而定。本節(jié)對(duì)幾種代表性瓷坯在不同溫度下的導(dǎo)熱系數(shù)進(jìn)行了測(cè)定,并計(jì)算了各陶瓷毛坯的晶相和玻璃體的組成,得到了不同的K-T曲線。對(duì)于晶相含量高的高石英瓷,其導(dǎo)熱系數(shù)值較大,且隨溫度升高呈線性下降。而其他幾種晶相與玻璃相含量相差不大的瓷坯,其導(dǎo)熱系數(shù)隨溫度升高而呈線性增加。
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本文“影響氧化鋁陶瓷導(dǎo)熱系數(shù)的因素有哪些?”由科眾陶瓷編輯整理,修訂時(shí)間:2022-12-27 16:36:23
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