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Los materiales de aislamiento térmico cerámico son medios de dos fases compuestos por fase gasey fase sólida. Las formas de transferencia de calor son principalmente conducción, convecy radiación. Los buenos materiales aislantes pueden satisfacer tanto el rendimiento de aislamiento térmico como las condiciones ambientales.
Conducción de calor
La conducción de calor de los materiales de aislamiento térmico incluye la conducción de calor en fase sólida y la conducción de calor en fase gase. Las partículas sólidas producen conducción de calor en fase sólida; El movimiento térmico de las moléculas en los estomas produce la conducción de calor en fase gase. Bajo presión atmosférica, la influencia de la conducción de calor en fase gaseen el rendimiento de aislamiento térmico es mayor que la de la conducción de calor en fase sólida, y la diferencia es más evidente en condiciones de vacío.
Convección térmica
El calor se transfiere con el flujo del medio. Se puede dividir en convecforzada y conveclibre. La conveccausada por causas externas se llama convecforzada; La conveccausada por la diferencia de densidad debido al cambio de temperatura del medio se llama conveclibre.
Radiación térmica
La radiación de un objeto es parcialmente absorbida por otro objeto, y el resto puede ser reflejado o penetrado. La transferencia de calor radiativo se mejora con el aumento de la temperatura. Al mismo tiempo, el aumento de poros y vacíos también aumentará la transferencia de calor de radiación.
La conductividad térmica de los materiales se ve afectada por muchos factores. Hay cuatro tipos de portadores de conducción de calor: moléculas, fonones, fotones y electrones. Debido a que el material aisltérmico es un material inorgánico no metálico, la conducción de calor electrónica puede ser ignorada. La micro conducción de calor incluye principalmente la conducción de calor molecular, la conducción de calor de fonón y la conducción de calor de fotón.
Conducción de calor Molecular
La conducción de calor del Gas se realiza a través de moléculas y átomos. La conducción de calor es el resultado de colientre moléculas de gas causadas por movimientos térmicos irregulares. Cuanto mayor es la temperatura, mayor es la energía cinética del polímero, y las moléculas chocan entre sí para transferir calor de alta a baja temperatura.
Conducción de calor del fonón
Los átomos en los sólidos tienen grados limitados de libertad y sólo pueden vibren en posiciones fijas. La amplitud depende de la energía de cada átomo. Cuando hay una diferencia de temperatura, la intensidad de vibración es diferente, y por lo tanto la interacción se produce para lograr la transferencia de energía. Este mecanismo requiere la conducción de calor. El principal factor que afecta a la conducción de calor de los fonones es el camino libre medio de los fonones.
Conducción de calor de fotones
La vibración de partículas y la rotación en sólidos irradian ondas electromagnéticas de alta frecuencia. Cuando hay una diferencia de temperatura, parte de la energía térmica se transfiere de la alta temperatura a la baja temperatura a través de la acción de esta onda electromagnética, y este mecanismo se llama conducción de calor fotón. La influencia de la conducción del calor del fotón depende principalmente de la trayectoria libre media del fotón.
