セラミックファイバー製品の最適な密度は?
耐火性セラミック繊維のかさ密度は、材料全体に対するセラミック繊維の重量の比率を指します。 かさ密度は、炉内張りの選択が妥当かどうかを判断する指標です。 これは、熱伝導率に影響を与える重要な要素です。
a. セラミック繊維製品の熱伝導率は、かさ密度の増加とともに減少しますが、減少幅は徐々に減少するため、密度が一定の範囲を超えると、熱伝導率は減少せず、増加する傾向があります。
b. さまざまな温度で最小熱伝導率と対応する最小かさ密度があり、最小熱伝導率に対応するかさ密度は温度の上昇とともに増加します。
上記の法則を正しく理解して適用することは、セラミック繊維の適用にとって非常に重要です。 セラミック繊維の断熱性能は、主に製品の細孔内の気密空気の断熱効果に基づいています。 中実繊維の比重が一定の場合、気孔率が大きいほどかさ密度は小さくなります。
かさ密度が 96Kg/m³ 未満の場合、混合構造内のガスの振動対流と放射熱伝達が強化されるため、熱伝導率はかさ密度とともに減少し、指数関数的に増加します。
かさ密度が 96Kg/m³ を超えると、かさ密度が増加するにつれて、繊維内に分布する細孔が閉じられ、微細孔の割合が増加し、細孔内の空気の流れが制限され、繊維内の熱伝達が減少します (熱抵抗が増加し、同時に穴の壁を通る放射熱伝達もそれに応じて減少し、それによって熱伝導率が減少します。
かさ密度が240〜320Kg / m³の特定の範囲に増加すると、固体繊維の接触点が増加するため、繊維自体がマークを形成し、ブリッジを介して熱伝達重量が増加します。 減衰効果が弱まり、熱伝導率が低下しなくなり、上昇傾向になります。 したがって、多孔質繊維材料は、熱伝導率が最小である最適なかさ密度を有する。 異層セラミック繊維壁ライニング、高温面セラミック繊維嵩密度は130〜160Kg / m³と指定され、平らな積層複合炉ライニング高温面セラミック繊維体積密度は200〜240Kg / m³と指定されています。
炉壁の高温表面の後、繊維製品の各層のかさ密度は連続的に減少します。これは、セラミック繊維の熱伝導率が高温でのかさ密度の増加とともに減少するためです。これは、低温よりも重要です。 密度に応じて厚み方向に層を異ならせたファイバーライニング構造を採用することで、炉内ライニングの厚み方向の熱抵抗を均一に保つことができます。 同じ耐熱条件であれば、ファイバーの使用量を節約でき、炉の建設コストを削減できます。