影響保溫棉熱傳導(dǎo)系數(shù)的主要原因

　　

　　一、形狀

　　

　　不同材質(zhì)保溫棉具有不同的熱傳導(dǎo)系數(shù)，當(dāng)中以純金屬的導(dǎo)熱系數(shù)最大，合金次之，而氣體為最小。保溫棉大致可分為纖維質(zhì)與多孔質(zhì)。纖維質(zhì)保溫棉如陶瓷纖維、巖棉制成之棉毯；多孔質(zhì)保溫材如耐火磚、硅酸鈣板等板材。其中，多孔質(zhì)保溫棉由于孔隙率高，孔隙中氣體（空氣）對熱傳系數(shù)的影響相當(dāng)大。在固體結(jié)構(gòu)部分，無論是結(jié)晶態(tài)或玻璃態(tài)對熱傳導(dǎo)系數(shù)影響不大，僅對熱流方向與熱傳遞方式有關(guān)。因此，在多孔性保溫棉之孔隙率，是主要影響熱傳導(dǎo)之重要參數(shù)。

　　

　　二、含水率

　　

　　水的導(dǎo)熱系數(shù)約為0.58W/m-K，是空氣（0.029W/m.K）的20倍左右，由于保溫棉內(nèi)部含有大量空氣，當(dāng)材料吸濕后，空隙由水氣所填滿，則孔隙中蒸汽的擴散與水分子的熱傳導(dǎo)將起主要傳熱作用。此外，當(dāng)空隙中之水蒸氣比熱較空氣為大，高溫側(cè)蒸發(fā)向低溫側(cè)擴散凝結(jié)，放出潛熱，凝結(jié)成冰，則冰的導(dǎo)熱系數(shù)更大（2.33W/m.K），其結(jié)果將導(dǎo)致材料的熱傳導(dǎo)系數(shù)增大，使得材料保溫性降低。

　　

　　三、密度與孔隙特征

　　

　　由于保溫棉中固體物質(zhì)的熱傳導(dǎo)能力要比空氣大，因此視密度小的材料，其孔隙率大，則熱傳導(dǎo)系數(shù)小。在孔隙率相同的條件下，孔隙尺寸愈大，熱傳導(dǎo)系數(shù)愈大；開孔型（open-cell）孔隙較封閉型（close-cell）孔隙導(dǎo)熱性高。對于視密度很小的材料，特別是纖維狀材料，當(dāng)其視密度低于某一極限值時，熱導(dǎo)系數(shù)反而會增加，主要由于孔隙增大且開孔型孔隙增多，造成對流作用增強之結(jié)果。

　　

　　五、熱流方向

　　

　　針對非各向同性的保溫棉，如纖維質(zhì)的材料，當(dāng)熱流平行于纖維方向時，則熱流受到阻力小，而熱流垂直于纖維方向時，受到的阻力就增加。

　　

　　六、其他因素

　　

　　保溫棉之使用需考慮使用部位之輻射、對流或壓力等，如防止輻射傳熱方面，使用熱線反射率大的鋁箔可有效抑制，此外，壓力會影響空隙內(nèi)之對流作用，并且隨著氣體壓力增高，導(dǎo)致保溫棉熱傳導(dǎo)率增大。