保温材料的传热机理

保温材料可以是由一种或几种晶相、玻璃相和气相(气孔)组成的非均质多相体系材料，使用温度可从低温、中温至l000℃以上的高温。因此，材料内的热传递过程受
材料的物相组成、性质、数量及其在材料中的分布情况等因素的影响。
隔热耐火材料的气孔率一般都在45%以上。各类矿物棉的气相高达90%以上，也就是说，从体积上看，气相是保温材料的一种主要物相，显然它对保温材料的热导率有举足轻重的影响。为分析方便起见，根据上述玻璃纤维材料的组织结构特点，可把保温材料中的固相与气相的结合形式理想化。即固相与气相以平行板层叠在一起的平行板组合刑、固相连续型及气相连续。
玻璃棉、矿物棉、耐火纤维及其制品的最显著的特点是热导率很小，仅为成分相同的普通轻质砖的1/3-1/4，这归结于纤维材料的特殊组织结构。在玻璃纤维及其制品中，气相为连续相，分布在由纤维构成的连续网络骨架结构中，但纤维与纤维之间,接触为可松动的点接触，不能形成热流的连续通路。因此，这种组织结构对热流可起很好的屏蔽作用。
保温材料的气相(气孔)的主要作用是降低热导率，实质上就是因为气体的热导率比任何其他固体的热导率都低。通常保温材料是在大气环境下制造和使用的，存在于气相中的气体主要也就是空气。因此，在绝大多数的情况下，所谓气相在保温材料中所起的作用实际上也就是空气的保温作用。但在有些情况下，材料是在真空、保护气氛或要求控制气氛的各种工业窑炉中使用的，如采用氢气、一氧化碳、二氧化碳、碳氢化合物及惰性气体等气氛，有必要了解气氛对材料的导热性能的影响。
一般说来气体分子量越小，组成和结构越简单，则其热导率就越大。