ما هي الكثافة المثلى لمنتجات ألياف السيراميك؟
تشير الكثافة الظاهرية لألياف السيراميك المقاومة للصهر إلى نسبة وزن ألياف السيراميك إلى المادة الكلية. الكثافة الظاهرية هي مؤشر يحدد ما إذا كان اختيار بطانة الفرن معقولاً. إنه عامل مهم يؤثر على التوصيل الحراري:
أ. تتناقص الموصلية الحرارية لمنتجات ألياف السيراميك مع زيادة الكثافة الظاهرية ، ولكن النطاق المتناقص يتناقص تدريجيًا ، بحيث عندما تتجاوز الكثافة نطاقًا معينًا ، لا تنخفض الموصلية الحرارية ، بل تميل إلى الزيادة.
ب. يوجد حد أدنى للتوصيل الحراري وحد أدنى من الكثافة الظاهرية المقابلة عند درجات حرارة مختلفة ، وتزداد الكثافة الظاهرية المقابلة للحد الأدنى من التوصيل الحراري مع زيادة درجة الحرارة.
إن الفهم والتطبيق الصحيحين للقوانين المذكورة أعلاه لهما أهمية كبيرة لتطبيق ألياف السيراميك. يعتمد أداء العزل الحراري لألياف السيراميك بشكل أساسي على تأثير العزل الحراري للهواء المحكم في مسام المنتج. عندما تكون الثقل النوعي للألياف الصلبة ثابتة ، فكلما زادت المسامية ، قلت الكثافة الظاهرية.
عندما تكون الكثافة الظاهرية أقل من 96 كجم / م 3 ، بسبب الحمل الحراري المتذبذب المعزز ونقل الحرارة الإشعاعي للغاز في الهيكل المختلط ، تقل الموصلية الحرارية مع الكثافة الظاهرية وتزداد أضعافًا مضاعفة.
عندما تكون الكثافة الظاهرية أكبر من 96 كجم / م 3 ، مع زيادة الكثافة الظاهرية ، يتم إغلاق المسام الموزعة في الألياف ، وتزداد نسبة المسام الدقيقة ، ويتم تقييد تدفق الهواء في المسام ، ويقل انتقال الحرارة في الألياف (حراري) تزداد المقاومة) ، وفي نفس الوقت يؤدي إلى تقليل انتقال حرارة الإشعاع عبر جدران الفتحة أيضًا وفقًا لذلك ، وبالتالي تقليل التوصيل الحراري.
عندما تزداد الكثافة الظاهرية إلى نطاق معين يتراوح بين 240 ~ 320 كجم / متر مكعب ، تزداد نقاط الاتصال بالألياف الصلبة ، بحيث تشكل الألياف نفسها علامة ، ويزداد وزن نقل الحرارة عبر الجسر. يتم إضعاف تأثير التخميد ، بحيث لا تنخفض الموصلية الحرارية وتميل إلى الزيادة. لذلك ، فإن مادة الألياف المسامية لها كثافة حجمية مثالية مع أصغر توصيل حراري. بطانة الجدار المصنوعة من الألياف الخزفية ذات الطبقات الأجنبية ، الكثافة الظاهرية للألياف الخزفية ذات السطح الساخن محددة بـ 130 ~ 160 كجم / متر مكعب ، وبطانة الفرن المركب المسطح المبطن بألياف السيراميك ذات السطح الساخن ، الكثافة محددة بـ 200 ~ 240 كجم / متر مكعب.
بعد السطح الساخن لجدار الفرن ، تنخفض الكثافة الظاهرية لكل طبقة من منتجات الألياف بشكل متتابع ، لأن الموصلية الحرارية للألياف الخزفية تتناقص مع زيادة الكثافة الظاهرية عند درجة الحرارة العالية ، والتي تكون أكثر أهمية من تلك عند درجات الحرارة المنخفضة. يمكن أن يؤدي استخدام هيكل البطانة الليفية بطبقات مختلفة في اتجاه السماكة وفقًا للكثافة إلى الحفاظ على المقاومة الحرارية موحدة في اتجاه سمك بطانة الفرن. في ظل نفس ظروف المقاومة الحرارية ، يمكن توفير كمية الألياف وتقليل تكلفة بناء الفرن.