烧结砖的导热系数

导热系数（亦称热导率）是衡量物质导热能力的物理量，它是指厚度为1m的材料，当其两侧温度差为1℃时，单位时间内在单位面积上所传递的热量。导热系数可用下式表示：

λ= Qδ/At(t1-t2)

式中λ——导热系数[W/(m·K)];

    Q——通过材料的热量（J）；

    δ——材料的厚度（m）；

    t1、t2——材料两侧的表面温度（℃）， t1＞t2；

    A——材料的表面积（m2）；

    t——热量通过材料的时间（h）。

导热系数的单位是：W/(m·K)

符号含义：W——热负荷（瓦特），m——长度（米），K——温度（开尔文）。

导热系数小于0.23W/(m·K)的材料称为绝热材料；导热系数小于0.05W/(m·K)的材料称为高效保温材料。

几种材料的导热系数如表1所示。

表1 几种材料的导热系数

由表1可见，水和冰的导热系数分别约为空气的25倍和100倍，而冰的导热系数约为水的4倍。

烧结砖、砌块的特点是内部具有较多的空隙，热量通过材料实体和空隙两部分进行传递。通过实体的部分是靠固体的传导，而通过空隙的部分是以辐射和其中介质的传导、对流的复杂方式进行的。因此各种材料的导热系数相差很大，而同一种材料还受结构、湿度、温度等因素的影响。

结构对材料的导热系数影响很大，若结构疏松多孔，则孔隙被气体所充满，气体导热系数远较固体为小，从而降低了导热系数。但是必须注意，细小且封闭的孔隙，才不会引起明显的对流左右，而粗大且连通的孔隙，会因介质对流作用增强，反而使材料的导热能力提高。

材料潮湿其导热系数将会提高，这不仅是因为孔隙中水的导热系数比空气导热系数达，而且因为当水分由高温向低温迁移时也要携带热量，因此湿材料的导热系数比干材料和水的导热系数都要大。例如，干实心砖的λ=0.81W/(m·K)；水的λ=0.58W/(m·K)；而湿实心砖的λ=1.0W/(m·K)。在空气相对湿度为80%时，砖的体积吸水量约为0.5%，导热系数约增加5%。西欧著名的“波罗顿”砖，最先进的导热系数仅为0.08~0.12W/(m·K)。

应该说明的是，由于受成型方法的局限，烧结制品是不匀质的，是各向异性的，这种各向异性表现为多种性能的差异。拿抗压强度来讲，垂直于挤出方向仅为挤出方向的70%左右。

各向异性对其导热系数也产生了一定的影响。如在烧结多孔（空心）制品中，既有微观的空隙又有宏观的孔洞，比实心制品复杂、为了简化起见，采用了“当量导热系数”这个名词，当量导热系数除考虑空隙和孔洞类型的影响外，是将热流方向上的材料视作完全匀质的。因为烧结多孔砖或空心砖的各向异性，在测定其导热系数时，首先测定出平行热流方向的导热系数，再测定出垂直热流方向的导热系数，最后取其平均值作为多孔砖或空心砖的当量导热系数。在计算或测量制品的热阻时，使用的是当量导热系数。

通常导热系数给出的是在10℃时的数值。在20℃时，烧结砖的导热系数约增加1%。超过600℃后，由于辐射作用而使导热系数有相当大的增加。

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