Теплопроводность различных материалов: Коэффициенты теплопроводности различных материалов

Коэффициенты теплопроводности различных материалов

Каталог

Поддержка

Материал Коэффициент теплопроводности, Вт/м*К Алебастровые плиты 0,47 Алюминий 230 Асбест (шифер) 0,35 Асбест волокнистый 0,15 Асбестоцемент 1,76 Асбоцементные плиты 0,35 Асфальт 0,72 Асфальт в полах 0,8 Бакелит 0,23 Бетон на каменном щебне 1,3 Бетон на песке 0,7 Бетон пористый 1,4 Бетон сплошной 1,75 Бетон термоизоляционный 0,18 Битум 0,47 Бумага 0,14 Вата минеральная легкая 0,045 Вата минеральная тяжелая 0,055 Вата хлопковая 0,055 Вермикулитовые листы 0,1 Войлок шерстяной 0,045 Гипс строительный 0,35 Глинозем 2,33 Гравий (наполнитель) 0,93 Гранит, базальт 3,5 Грунт 10% воды 1,75 Грунт 20% воды 2,1 Грунт песчаный 1,16 Грунт сухой 0,4 Грунт утрамбованный 1,05 Гудрон 0,3 Древесина – доски 0,15 Древесина – фанера 0,15 Древесина твердых пород 0,2 Древесно-стружечная плита ДСП 0,2 Дюралюминий 160 Железобетон 1,7 Зола древесная 0,15 Известняк 1,7 Известь-песок раствор 0,87 Иней 0,47 Ипорка (вспененная смола) 0,038 Камень 1,4 Картон строительный многослойный 0,13 Картон теплоизолированный БТК-1 0,04 Каучук вспененный 0,03 Каучук натуральный 0,042 Каучук фторированный 0,055 Керамзитобетон 0,2 Кирпич кремнеземный 0,15 Кирпич пустотелый 0,44 Кирпич силикатный 0,81 Кирпич сплошной 0,67 Кирпич шлаковый 0,58 Кремнезистые плиты 0,07 Латунь 110 Лед   0°С 2,21 -20°С 2,44 -60°С 2,91 Материал Коэффициент теплопроводности, Вт/м*К Липа, береза, клен, дуб (15% влажности) 0,15 Медь 380 Мипора 0,085 Опилки – засыпка 0,095 Опилки древесные сухие 0,065 ПВХ 0,19 Пенобетон 0,3 Пенопласт ПС-1 0,037 Пенопласт ПС-4 0,04 Пенопласт ПХВ-1 0,05 Пенопласт резопен ФРП 0,045 Пенополистирол ПС-Б 0,04 Пенополистирол ПС-БС 0,04 Пенополиуретановые листы 0,035 Пенополиуретановые панели 0,025 Пеностекло легкое 0,06 Пеностекло тяжелое 0,08 Пергамин 0,17 Перлит 0,05 Перлито-цементные плиты 0,08 Песок     0% влажности 0,33   10% влажности 0,97   20% влажности 1,33 Песчаник обожженный 1,5 Плитка облицовочная 105 Плитка термоизоляционная ПМТБ-2 0,036 Полистирол 0,082 Поролон 0,04 Портландцемент раствор 0,47 Пробковая плита 0,043 Пробковые листы легкие 0,035 Пробковые листы тяжелые 0,05 Резина 0,15 Рубероид 0,17 Сланец 2,1 Снег 1,5 Сосна обыкновенная, ель, пихта (450. ..550 кг/куб.м, 15% влажности) 0,15 Сосна смолистая (600…750 кг/куб.м, 15% влажности) 0,23 Сталь 52 Стекло 1,15 Стекловата 0,05 Стекловолокно 0,036 Стеклотекстолит 0,3 Стружки – набивка 0,12 Тефлон 0,25 Толь бумажный 0,23 Цементные плиты 1,92 Цемент-песок раствор 1,2 Чугун 56 Шлак гранулированный 0,15 Шлак котельный 0,29 Шлакобетон 0,6 Штукатурка сухая 0,21 Штукатурка цементная 0,9 Эбонит 0,16 Эбонит вспученный 0,03 ru/images/bg-5.gif”>

ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ И ИХ ПОЖАРОСТОЙКОСТЬ

 

 ИССЛЕДОВАНИЕ  ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ  СТРОИТЕЛЬНЫХ  МАТЕРИАЛОВ  И  ИХ  ПОЖАРОСТОЙКОСТЬ

Исследовательская работа

Содержание:

1. Введение……………………………………………………………………………3
2. Теоретическая  часть…………………………………………………………….3-12

          2.1 Физические свойства материалов……………………………………….3-5

          2.2 Понятие о теплопроводности и теплоизоляции………………………..6-7

3. Теплопередача в строительстве…………………………………………..8-9

2.4Классификация теплоизоляционных материалов……………………10-11

2.5Теплоизоляционные свойства материалов…………………………….11-12

      3.Практическая часть. Материалы и методика исследования……………..12-13

      4.Пожаростойкость материалов………………………………………………….14

      5.Заключение и выводы…………………………………………………………..15

      6. Литература………………………………………………………………………..15

Актуальность работы: обусловлена острой необходимостью исследования  свойств  строительных  материалов, и  изучить  их пожаростойкость.

Проблема: 

Как сделать свой дом теплым,  экологически  чистым  и  пожаробезопасным?

Целью данной работы является исследование теплопроводности природных и искусственных строительных материалов и  их  пожаростойкость.

Для достижения этой цели определили следующие задачи:

1. Изучить литературу по теме теплопроводность и теплоизоляция.
2. Освоить методику исследования определения теплопроводности материалов.
3. Дать количественную оценку проводящих свойств образцов как отношение изменения температуры к времени, за которое это изменение произошло.
4. Сравнить экспериментальные и табличные значения теплопроводности материалов.

       6. Изучить  пожарную  безопасность  строительных  материалов.

1.Введение

      В холодную, дождливую, ветреную погоду мы всегда стремимся вернуться в теплый дом, где можно, сняв пальто, почувствовать себя в тепле и уюте. Наружные стены, окна, крыша защищают наш дом от низких температур, сильного ветра, осадков в виде дождя и снега и других атмосферных воздействий. При этом они препятствуют прониканию тепла из внутреннего помещения наружу вследствие своего сопротивления теплопередаче. 

Из чего построить дом? Его стены должны обеспечить здоровый микроклимат без лишней влаги, плесени, холода. Это зависит от их физических  и  механических свойств.

За ХХ век в мире произведено столько материалов, сколько за всё предшествующее тысячелетие.  Научные исследования позволили существенно улучшить оптические, химические, тепловые и другие свойства уже известных материалов и создать тысячи новых, которых не знала природа.

Строительный бум  в России ХХI века породил спрос на теплоизолирующие материалы и конструкции. Кроме того, с началом 2000 года в силу вступили новые требования к теплозащите ограждающих конструкции. Утепление зданий современными строительными материалами  позволяет значительно снизить теплопотери. Разумеется, строить лучше всего из материалов, которые обладают малой теплопроводностью.

2.Теоретическая  часть.

2.1 Физические свойства материалов.

Плотность — величина, измеряемая отношением массы’ вещества к занимаемому объему.

Влажность — массовая доля воды в материале, выраженная в процентах.

Для определения влажности образец взвешивают сначала во влажном, а затем в абсолютно сухом состоянии. Высушивают материал до полного удаления влаги в лабораторных условиях (в сушильном шкафу) при температуре 110°С. Материал, влажность которого равна 0, называют абсолютно сухим, при равенстве ее’ влажности окружающего воздуха — воздушно-сухим.

Водопроницаемость, т. е. способность материала пропускать воду под давлением, измеряют количеством воды, прошедшей через 1 см2  площади поверхности материала в течение 1 ч при постоянном давлении. Особо плотные материалы (битум, стекло, сталь и др.), а также достаточно плотные материалы с мелкими порами (специальный бетон) практически водонепроницаемы, остальные водопроницаемы.

Морозостойкость — способность материала в насыщенном водой состоянии выдерживать многократное и’ попеременное замораживание и оттаивание. Материал’ считают морозостойким, если он после испытания не имеет выкрашиваний, трещин, расслаивания, потери массы более 5% и прочности более 25%.

Теплопроводность — способность материала передавать теплоту от одной поверхности к другой. За единицу количества теплоты принят 1 джоуль (Дж). С увеличением влажности и плотности «материала возрастает  его теплопроводность.

Теплоемкость — количество теплоты, которое требуется для нагревания какого-либо тела на 1 кельвин’ (К).

Механические свойства материалов.

Прочность — свойство материала сопротивляться разрушению под действием нагрузок или других факторов. Пределом прочности называется условное напряжение, отвечающее наибольшей нагрузке, предшествовавшей разрушению образца материала. Предел прочности определяют нагружением образцов материала до разрушения на прессах или разрывных машинах. Хрупкие материалы испытывают главным образом на сжатие, пластичные— на растяжение.

Многие строительные материалы характеризуются в технических условиях так называемыми марками, совпадающими по величине с пределом прочности (при сжатии). Например, тяжелый бетон бывает марок (М) 100, 150, 200, 300, 400, 500 и 600 кирпич—50, 75, 100, 125, 150 и т. д.

Твердость — способность материала сопротивляться прониканию в него другого, более твердого тела. Твердость материала не всегда соответствует его прочности. Материалы с разными пределами прочности могут обладать одинаковой твердостью. Существует несколько способов определения твердости материала. Например, твердость однородных каменных материалов определяют по специальной шкале, составленной из десяти минералов, которые расположены по степени возрастания твердости. Испытуемый материал царапают минералами шкалы, результаты сравнивают с эталоном. В металл, бетон и древесину вдавливают с определенной нагрузкой стальной шарик. По глубине вдавливания или диаметру отпечатка устанавливают твердость материала.

Упругость — свойство материала изменять форму под действием нагрузки и восстанавливать ее после снятия нагрузки. Восстановление первоначальной формы может быть полным и частичным. Если восстановление формы неполное, то в материале имеются так называемые остаточные деформации. Пределом упругости считают напряжение, при котором остаточные деформации впервые достигают заданной в технических условиях на данный материал величины.

Хрупкость — свойство материала разрушаться при механических воздействиях нагрузки без заметной пластической деформации. К хрупким материалам относятся чугун, бетон, кирпич. Они легко разрушаются при ударах и не выдерживают высоких местных напряжений (в них образуются трещины), поэтому их не применяют для строительных конструкций, подвергающихся растягивающим и изгибающим усилиям.

Пожароопасные свойства материалов.

Возгораемость — способность материала гореть или не гореть под воздействием огня. По возгораемости материалы делят на негорючие (несгораемые), трудногорючие (трудносгораемые) и горючие (сгораемые). К негорючим относятся материалы, которые не воспламеняются, не тлеют и не обугливаются под воздействием огня или высокой температуры. Если под воздействием огня или высокой температуры материалы или конструкции воспламеняются, тлеют или обугливаются и продолжают гореть или тлеть только при наличии источника зажигания, а после его удаления процесс горения или’ тления прекращается, их относят к трудногорючим. Горючие материалы под воздействием огня или высокой температуры воспламеняются и продолжают гореть или тлеть после удаления источника зажигания.

Все строительные материалы неорганического происхождения относят к негорючим, а органического — к горючим.

2.2 Понятие о теплопроводности и теплоизоляции.

Передачей теплоты или теплообменом называется, переход внутренней энергии от одного тела к другому в результате теплового контакта (соприкосновения) без совершения работы

Теплопроводность — один из видов переноса теплоты (энергии теплового движения микрочастиц) от более нагретых частей тела к менее нагретым, приводящий к выравниванию температуры тела.

Посредством этого вида теплообмена происходит передача теплоты через стенку дома в зимнее время. Так как температура внутри дома выше, чем вне его, наиболее интенсивное тепловое колебательное движение совершают частицы, образующие внутреннюю поверхность стенки. Сталкиваясь с частицами соседнего более холодного слоя, они передают им часть энергии, в результате чего движение частиц  этого слоя, оставаясь колебательным, становится более интенсивным. Так от слоя к слою растет интенсивность колебаний частиц, а следовательно, и их внутренняя энергия. Таким образом, при теплопроводности перенос энергии в теле осуществляется в результате непосредственной передачи энергии от частиц (молекул, атомом, электронов), обладающих большей энергией, к частицам с меньшей энергией.

С помощью теплопроводности теплота может передаваться в твердых, жидких и газообразных телах. Самой большой теплопроводностью обладают металлы. Это объясняется тем, что переносчиками внутренней энергии здесь, кроме молекул, являются свободные электроны. Хуже проводят тепло дерево, стекло, животные и растительные ткани; еще меньшую теплопроводность имеют жидкости

(за исключением жидких металлов, например ртути): и газы. Так, воздух в тысячи раз хуже проводит тепло, чем железо. Очень важно знание теплопроводности материалов, используемых при устройстве так называемых ограждающих конструкций зданий

(т. е. наружных стен, верхних перекрытий, полон в нижнем этаже) и в особенности теплоизоляционных материалов, предназначенных для сохранения тепла в помещениях и тепловых установках.

Регулирование теплообмена является одной из основных задач строительной техники. В холодное время года теплота теряется помещением в силу теплопроводности стен и просачивания через них воздуха, уходит вместе с нагретым воздухом через вентиляционные каналы и щели. Чтобы температура в жилых и производственных помещениях соответствовала нормальным условиям жизни и деятельности человека, необходимо уменьшить эти потери. С этой целью стены домов делают из материалов с малой теплопроводностью — естественных (дерева, камыша, различных видов торфа, пемзы, пробки) или искусственных (кирпича, бетона, пенопласта и др. ). Теплоизолирующие свойства этих материалов различны.

Широкое распространение в настоящее время получили каркасные здания, на постройку которых требуется гораздо меньше материалов, чем для здании других типов. Основу каркасного здания составляет металлический или железобетонный каркас, играющий в здании ту же роль, которую выполняет скелет в организме животных: воспринимает нагрузку. На каркасе укрепляют стены из теплоизолирующих пористых материалов. Поры таких материалов заполнены воздухом, поэтому они имеют сравнительно небольшой вес и плохо проводят тепло, так как теплопроводность воздуха очень мала, а конвекция воздуха в пористых материалах невозможна.

При изготовлении теплоизоляционных материалов в заготовленную массу вводят пузырьки воздуха. Для этого ее взбивают или добавляют специальную пену либо вещества, которые, вступая в химическую реакцию с заготовленной смесью, выделяют пузырьки газа. Некоторые пористые теплоизоляционные строительные материалы изготавливает термическим способом. Например, при производстве пеностекла стеклянный порошок смешивают с небольшим количеством размельченного известняка, засыпают в металлические формы и нагревают. При температуре 550—600 °С стеклянный  порошок расплавляется, образуя сплошную массу. Когда температура достигает 750—780 °С, начинается разложение  известняка, из которого выделяются газы. Вспучивай расплавленную массу, они придают ей пористость. После застывания  образуется материал, сохраняющий все свойства обычного стекла: негорючесть, стойкость по отношению к влаге и кислотам и т. д.  В то же время этот материал обладает новыми  замечательными качествами: он прочен, легко поддается обработке–пилится, строгается, не трескается, когда в него забивают гвозди. Использование теплоизоляционных материалов и примышленном и гражданском строительстве не только  удешевляет, но и увеличивает полезную площадь помещений, повышает их огнестойкость и звуконепроницаемость.

2.3 Теплопередача в строительстве.

Кровля, стены и окна называются наружными ограждающими конструкциями здания из-за того, что они ограждают жилище от разного рода атмосферных воздействий пониженных температур, солнечной радиации, влаги, ветра. С образованием разности температур между внутренней и наружной поверхностями ограждения в материале ограждения зарождается тепловой поток, который направлен в сторону понижения температуры. В это время ограждение оказывает большее или меньшее сопротивление R0 тепловому потоку. Конструкции, имеющие большее тепловое сопротивление лучшей теплозащитой. Теплозащитные свойства стены будут зависеть от ее толщины и коэффициента теплопроводности материала, из которого она построена. В случае, если стена состоит из нескольких слоев (допустим, кирпич—утеплитель—кирпич), ее термическое сопротивление будет зависеть от толщины и коэффициента теплопроводности материала каждого из слоев. Теплозащитные свойства ограждающих конструкций в большой степени зависят от влажности материала. Почти все строительные материалы содержат мельчайшие поры, которые в сухом состоянии заполняются воздухом. С повышением влажности поры заполняются влагой, коэффициент теплопроводности которой по сравнению с воздухом в 20 раз больше, а это приводит к резкому снижению теплоизоляционных характеристик, как материалов, так и конструкций. В связи с этим в процессе проектирования и строительства потребуется предусмотреть мероприятия, которые препятствовали бы увлажнению конструкций атмосферными осадками, грунтовыми водами и влагой, образующейся в результате конденсации водяных паров. В процессе эксплуатации домов из-за воздействия внутренней и наружной среды на ограждающие конструкции материалы находятся не в абсолютно сухом состоянии, а отличаются несколько повышенной влажностью. Это неизбежно приводит к увеличению коэффициента теплопроводности материалов, а также к снижению их теплоизолирующей способности. Именно поэтому при оценке теплозащитных характеристик конструкций важно использовать реальное значение коэффициента теплопроводности в условиях эксплуатации, а не в сухом состоянии. Влагосодержание теплого внутреннего воздуха выше, чем холодного наружного, и в результате диффузия водяных паров через толщу ограждения всегда проистекает из теплого помещения в холодное. Если с наружной стороны ограждения расположить плотный материал, который плохо пропускает водяные пары, то часть влаги, не имея возможности выйти наружу, начнет скапливаться в толще конструкции. А если у наружной поверхности располагается материал, не препятствующий диффузии водяных паров, то вся влага будет удаляться из ограждения достаточно свободно.

 Еще на стадии проектирования дома необходимо учитывать тот факт, что однослойные стены толщиной 400-650 мм из кирпича, мелких блоков из ячеистого бетона (или керамзитобетона) или керамических камней обеспечивают относительно невысокий уровень теплозащиты (примерно в 3 раза меньше требуемой). Повышенными теплоизоляционными характеристиками, удовлетворяющими современные требования, обладают трехслойные ограждающие конструкции. Состоят они из внутренней и наружной стенок из кирпича или блоков, между которыми находится слой теплоизоляционного материала. Наружная и внутренняя стенки, соединенные гибкими связями в виде арматурных стержней или каркасов, уложенных в горизонтальные швы кладки, придают конструкции прочность, а внутренний (утепляющий) слой обеспечивает требуемые теплозащитные параметры. Толщину утепляющего слоя выбирают в зависимости от климатических условий и вида утеплителя. В связи с неоднородностью структуры трехслойной стены и применения материалов с различными теплозащитными и пароизоляционными характеристиками в толще конструкции может образовываться конденсат. Присутствие последнего в значительной степени снижает теплоизоляционные свойства ограждения. Из-за этого при возведении трехслойных стен необходимо предусмотреть их влагозащиту. Совсем недавно приняты новые нормативные документы по теплосбережению. Как раз поэтому теплоизоляция жилых зданий становится на сегодняшний день одной из важнейших проблем строительства. Особенно остро проблема теплоизоляции стоит в коттеджном и дачном строительстве, поскольку, правильно сделанная, она позволяет уменьшить расходы на отопление в 3, а то и в 4 раза.

На рисунке приведен пример распределения теплопотерь через различные конструктивные элементы  дома площадью 120 м2

2.4 Классификация теплоизоляционных материалов.

Все теплоизоляционные материалы подразделяются на несколько крупных групп:

• минераловатные;
• стекловатные и стекловолокнистые;
•  газонаполненные полимеры — пенопласты: полиуретановые и пенополиуретановые, полистирольные и пенополистирольные, полиэтиленовые, из феноловой пены, полиэфирные;
•   теплоизоляция из натуральных материалов и продуктов их переработки: пробки, бумаги, торфяных блоков и т. п.;
•   теплоизоляция на основе синтетического каучука;
•   теплоизоляция из отходов кремниевого производства;
•  теплоизоляционные панели и конструкции;
• модифицированные бетоны: полистиролбетон, ячеистый бетон (пенобетон).

Разумеется, строить лучше всего из материалов, которые обладают достаточно высокими теплоизоляционными свойствами.

И все-таки значительно чаще возникает проблема теплоизоляции кирпичного коттеджа, который только еще строится, или уже давно построенного дома. Безусловно, наибольший интерес представляют высокоэффективные теплоизоляционные материалы. К ним обычно относят материалы со средней плотностью в пределаях 200 кг/м3 и Ктепл менее 0,06 ВтДм’К). Такого рода материалы достаточно быстро, за 5-10 лет эксплуатации, окупаются, позволяя экономить на энергозатратах.

Выпускаются утеплительные материалы в виде рулонов и мягких, полужестких и жестких матов и плит, разных по плотности и размерам.

В последние несколько лет все большую популярность приобретают «каменные», а если быть более точным — базальтовые ваты. Такая вата представляет собой несгораемый экологически чистый материал, отличающийся высокими водоотталкивающими свойствами, но при этом паропроницаемый. Базальтовые материалы по своим теплоизоляционным свойствам значительно превосходят традиционные стекловаты, но, к сожалению, они дороже последних. Данные материалы относятся к группе несгораемых. Теплоизоляционные изделия из полимеров или бумаги сгорают при пожаре за 5 минут. Утеплители, выполненные из стекловаты при температуре 650 °С, которая достигается всего за 7 минут при обычном пожаре внутри помещения, расплавляются и спекаются в стеклянный шар. Что же касается минеральной ваты на базальтовой основе — она даже при температуре 1000 °С не расплавляется и не теряет первоначальной формы.

Все  утеплительные материалы безопасны как для производства, так и для использования при соблюдении рекомендуемой технологии работы.

Утеплительные материалы из базальта также выпускаются самых разных размеров и типов (рулоны, жесткие и мягкие, маты и плиты) для их более рационального и эффективного применения. Коэффициент их теплопроводности, в зависимости от плотности, колеблется от 0,034 до 0,042 Вт/(м*К). Совсем недавно появившаяся на российском рынке базальтовая теплоизоляция используется для утепления кровель, пола и стен, наполнения перегородок, обустройства мансард, выпускается в виде плит, профильных изделий и, конечно же, рулонов.

Газонаполненные полимеры является одним из самых эффективных видов теплоизоляции. Самый распространенный и широко используемый из них — это пенопласт (пенополистирол). Невысокая теплостойкость и горючесть пенопластов не являются помехой при использовании их в слоистых конструкциях в сочетании с кирпичом или бетоном. Пенополистирол либо производят беспрессовым методом.

2.5 Теплоизоляционные свойства материалов.

Основной показатель теплоизоляционных свойств материала—коэффициент теплопроводности. Этот показатель в значительной степени зависит от содержания в нем влаги, каждый процент содержания которой снижает коэффициент на 4%. Помимо этого в зимнее время присутствующая в пенополистирольных плитах влага, замерзая и превращаясь в лед, со временем разделяет материал на отдельные гранулы, а это резко снижает долговечность беспрессового пенопласта. Беспрессованный пенопласт традиционно производят в России.

Этих недостатков лишен экструзионный пенополистирол. Обладая весьма низким водопоглощением (менее 0,3%) за счет замкнутой структуры ячеек и высокой механической прочностью, панели из экструзионного пенополистирола могут быть использованы для наружной теплоизоляции, для теплоизоляции подземных частей зданий, фундаментов, подвалов, стен, где использование большинства прочих утеплителей попросту невозможно из-за капиллярного подъема грунтовых вод.

Теплоизоляционные материалы с коэффициентом теплопроводности меньше

0,06 Вт/(м-К) окупаются в среднем за 5-7 лет эксплуатации за счет экономии энергии.

Ниже в таблице приведены коэффициенты теплопроводности строительных материалов.

Вид утеплителя	Коэффициент теплопроводности,
Полнотелый кирпич	0,7
Фиброцемент	0,55
Безавтоклавный пенобетон	0,45
Сухой песок	0,3
Твердые породы дерева	0,25
Теплоизоляционный ячеистый бетон	0,12
Битумный асфальт	0,1
Керамика	0,07
Пробковый утеплитель	0,047
Эковата (бумага)	0,046
«Пеноизол» (пенопласт)	0,04
Базальтовая вата.	0,039
Стекловата	0.038
Пенополиэтилен	0,035
Пенофольгированный утеплитель Low-E	0,027
Пенополистирол	0,027

Эти материалы пропитаны веществами для снижения влагопоглощения, антипиренами для придания материалу негорючести и антисептиками. Они обладают достаточно неплохими теплоизоляционными свойствами (Кт гл =0,078 Вт/(м-К) и вполне могут быть использованы для утепления наружных и внутренних стен, потолков. Материалы выпускаются в виде панелей или в виде эковаты.

3. Практическая часть.

Материалы и методика исследования.

Исследования проводились при комнатной температуре

Исследования проводились  с  помощью  электронного  термометра. Оборудование:  электрическая  плитка.  штатив,  прибор  комбинированный  цифровой  с датчиком температуры,  и  исследуемые  материалы.  Мы  наблюдали  за изменением  температуры  с  течением  времени  и  записывали  в  таблицу,  затем  построили  графики.

В данной работе исследованы теплопроводящие свойства  нескольких  материалов  древесина, кирпич, газобетон,  а  также  исследовали  на  возгораемость  утеплителей  технониколь, пенопласт  и  строительной  пены. Крутизна полученных кривых характеризует теплопроводность материалов как отношение изменения температуры ко времени, за которое это изменение произошло.

Время	Кирпич	Газобетон	Дерево
5	20	20	20
10	21,5	20,8	20,2
15	22,2	21,5	20,8
20	24	23	21
25	27,6	23,7	21,6
30	30	24,3	22

           

Анализируя полученные графики роста температуры, вычислили

теплопроводность материалов как отношение изменения температуры ко времени, за которое это изменение произошло

№	Материал	Теплопроводность Экспериментальная 0С /с	Теплопроводность Табличная Вт/(м*К)
1.	Кирпич	0,079	0,56
2.	Газобетон	0,062	0,45
3.	Дерево	0,055	0.25

                   

Анализ графиков и результатов измерений показал –  какими уникальными теплоизоляционными возможностями обладают современные материалы.

4.Пожаростойкость материалов

    Для строительства современных  домов  человек использует  различные  материалы:  кирпич,  газобетон,   древесину и изделия из нее – древесно-стружечные плиты (ДСП), древесно-волокнистые плиты (ДВП), фанеру и т. д .

   Для отделки используются отделочные и облицовочные материалы, среди которых полистирольная плитка, ПВХ- и ДСП-панели, обои, плёнки, керамическая плитка, стеклопластики, полимерные материалы, изделия из синтетики и пластмасс и т. д. Отделочные материалы создают дополнительную угрозу жизни и здоровья людей вызывая задымление, выделяя токсичные продукты горения и способствуя быстрому распространению пламени.

Экспериментальная часть

Здесь  мы  исследовали  на  возгораемость  дерева  пропитанного  противопожарными антисептиками,  утеплителя  технониколь, пенопласта  и   строительной  пены.

Вывод: очень  хорошо  возгорается  строительная  пена  и образуется  при  этом    удушающий  газ  и  черный  дым.

Утеплитель  технониколь  очень  плохо  возгорается,  можно  сказать  совсем  не  горит.

У древесины  пропитанное  антисептиками  возгораемость намного  снижается.

Пенопласт горит  хорошо  и выделяет большое количество сажи.

5. Заключение и выводы:

Полученные в ходе исследований результаты, показывают какими уникальными теплоизоляционными возможностями обладают современные материалы и приводят к выводу о необходимости информировать и даже пропагандировать среди населения современные строительные материалы. Тем более что на современном строительном рынке достаточно широко представлены высококачественные  теплоизоляционные материалы. Эти утеплители экологически чистые и пожароустойчивые.

Такие материалы более дорогие и поэтому недостаточно широко используются в строительстве. В нашем городе эти материалы  уже применяются при строительстве новых зданий,  а также для утепления уже возведенных строений. Причем данные материалы применяются как на крупных строительных площадках, так и при строительстве частных домов.

 После проведённого исследования мы пришли  к выводу, что наш  дом далеко не безопасен, потому что пожар может возникнуть быстро, так как многие вещества и предметы являются сильногорючими, сопровождаться он будет сильным задымлением и высокой концентрацией ядовитых веществ.

Практические рекомендации:

-Не используйте в своих  домах материалы со знаком “Г2”, “Г3” и “Т4”. Это значит, что они легко воспламеняются и высокотоксичны.

Помните! Синтетические материалы выделяют при горении очень ядовитый дым.

-Соблюдайте  в доме чистоту и порядок.  Чистота и порядок должны стать вашим девизом.

Простые правила помогут сделать дом уютным, а главное – безопасным!

5. Литература

1. ИсаченкоВ.П., ОсиповаВ.А.,Сукомел А.С.Теплопередача. – М.:

Энергоиздат, 1981. –416с.

2. Филиппов Л.П. Исследование теплопроводности строительных  материалов. –М.: Изд-во МГУ, 2000г. –240 с.
3. Осипова В.А. Экспериментальное исследование процессов теплообмена. –М.: Энергия, 2001г. –318с.
4. Интернет  ресурсы.

ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ РАЗНЫХ ТЕЛ

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Наградные документы

Шимко Е.В. 1

---

1МБОУ «СОШ №6»

Скачилова С.М. 1

---

1МБОУ “СОШ №6” Пермский край горд Александровск

Автор работы награжден дипломом победителя II степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителя

Текст работы размещён без изображений и формул.

Полная версия работы доступна во вкладке “Файлы работы” в формате PDF

Введение.

Сегодня очень остро стоит вопрос рационального использования тепловых и энергетических ресурсов. Непрерывно прорабатываются пути экономии тепла и энергии с целью обеспечения энергетической безопасности развития экономики, как страны, так и каждой отдельной семьи.

Дом теряет тепло через ограждающие конструкции (стены, окна, крыша, фундамент), вентиляцию и канализацию. Основные потери тепла идут через ограждающие конструкции — 60–90% от всех теплопотерь.

Расчет теплопотерь дома нужен, как минимум, чтобы правильно подобрать котёл. Также можно прикинуть, сколько денег будет уходить на отопление в планируемом доме. Также можно благодаря расчётам провести анализ финансовой эффективности утепления, т.е. понять окупятся ли затраты на монтаж утепления экономией топлива за срок службы утеплителя.

Понятие теплопроводности материалов изучается в школе в 8 классе. Теплопроводность — это процесс переноса энергии от теплой части материала к холодной частицами этого материала (т.е. молекулами).

Мы решили исследовать теплопроводность различных веществ и материалов, а также определить какие современные утеплители являются наиболее эффективными.

Таким образом, мы определили тему нашей работы.

Тема: Исследование теплопроводности различных веществ.

Цель исследования:

Определить коэффициент температуропроводности разных веществ, и выявить из современных строительных утеплителей лучшие изоляторы тепла.

Методы исследования:

Объект исследования: Различные вещества и строительные теплоизолирующие материалы.

Предмет исследования: Теплопроводность веществ.

Гипотеза:

• Если температура вещества за определённый промежуток времени меняется незначительно, то данное вещество обладает плохой теплопроводностью, т.е. хорошо удерживает тепло.

• Эффективные изоляторы тепла имеют низкий коэффициент температуропроводности.

2.Основная часть.

В современных условиях повышения цен на топливо изменились и подходы к тепловой защите зданий, возросли требования к строительным материалам. Любой дом нуждается в утеплении и системе отопления. Поэтому при теплотехническом расчёте ограждающих конструкций важен расчёт показателя теплопроводности.

Теплопроводность – это такое физическое свойство материала, при которой тепловая энергия внутри тела переходит от самой горячей его части к более холодной. Значение показателя теплопроводности показывает степень потери тепла жилыми помещениями.

Коэффициент теплопроводности – является физическим параметром вещества и в общем случае зависит от температуры, давления и рода вещества. В большинстве случаев коэффициент теплопроводности для различных материалов определяется экспериментально с помощью различных методов. Большинство из них основано на измерении теплового потока и изменения температур в исследуемом веществе.

В школьных условиях сложно определить энергию, проходящую через поверхность. Поэтому в своей работе мы решили определить не энергию, а изменение температуры за единицу времени. Этот коэффициент называется коэффициентом температуропроводности .

Коэффициент температуропроводности ( а) – служит мерой скорости, с которой пористая среда передает изменение температуры с одной точки в другую за единицу времени.

Для определения коэффициента мы собрали простую установку, штатив, держатель и термометр, держатель для образцов, лампа накаливания на 100 Вт, как источник нагрева.

2.1. Исследование теплопроводности газов.

Цель: Определение коэффициента температуропроводности газов.

Как известно, газы – плохие проводники тепла. Из-за большого расстояния между молекулами, энергия долго переходит от молекулы к молекуле, т.е время изменения температуры будет большим.

Условия эксперимента: мы взяли пробирку, снизу нагревали воздух в пробирке лампой накаливания, а термометром измерили температуру в пробирке. Начальная t термометра 20°C.

Температура около лампы 65°C.

Вещество	t- время	Изменение температуры ∆ t	Коэффициент температуро проводности °C/ мин.
Воздух	5 мин	3 °C	0,6
	10 мин	10°C	1 Среднее значение 0,8

Вывод: Воздух плохо проводит тепло, это доказывает вычисленный коэффициент температуропроводности = 0,8 °C/ мин.

Если мы оставляем небольшие промежутки воздуха между отделочными материалами стен, пола и т.д., то мы уменьшаем потери энергии.

2.2.Исследование теплопроводности жидкости.

Цель: Исследование теплопроводности различных жидкостей и определение их коэффициента температуропроводности.

Условия эксперимента: мы наливали воду, подсолнечное масло и спирт в пробирку, снизу нагревали лампой накаливания, а термометром измерили температуру в пробирке.

Внешние факторы, влияющие на данные эксперимента: температура окружающей среды.

Начальная t термометра 16°C, t около лампы 65°C.

Жидкости	t-температура	Изменение температуры	t- время	коэффициент температуро проводности °C/ мин.
Вода	30 °C 40 °C	14 24	5 мин 10 мин	2,8 2,4 Среднее 2,6
Спирт	36°C 50°C	20 34	5 мин 10 мин	4 3,4 Среднее 3,7
Масло	44°C 62°C	28 46	5 мин 10 мин	5,6 4,6 Среднее 5,1

Вывод: Вода обладает самой большой теплоёмкостью из данных жидкостей, т. е. затрачивает большую энергию при нагревании. Это объясняет результаты опыта: вода нагревается медленнее масла и спирта, поэтому её средний коэффициент температуропроводности наименьший и равен 2,6°C/ мин , у масла 3,7°C/ мин, у спирта 5,1°C/ мин.

Самым хорошим проводником тепла является спирт, имеющий наибольший коэффициент температуропроводности.

Вода является самым хорошим изолятором тепла.

1.  

   1. Исследование теплопроводности твёрдых тел.

Воздух и вода плохо пропускают тепло, т.е. это хорошая теплозащита. Мы знаем примеры: озимые хлеба под снегом, шуба, многокамерные стеклопакеты окон и т.д. Но для теплоизоляции дома, квартиры используют твёрдые тела.

Именно твёрдые вещества – утеплители помогают сохранить тепло в доме.

2. 3.1. Определение коэффициента температуропроводности различных видов стекла и других материалов.

Мы исследовали теплопроводность материалов, которые наиболее часто используются в строительстве.

Название	Изменение температуры ∆ t			Коэффициент температуро- проводности E=∆ t/ t (°C /мин)
	5 мин	10 мин			Среднее значение
Простое стекло	9	10	1,5 1		1,25
Оргстекло	13	17	2,6 1,7		2,15
Оргстекло (зелёное)	9	13	1,5 1,3		1,4
Оцинкованное железо	5	10	1 1		1
Гипсокартон	8	12	1,6 1,2		1,4
Ламинат	7	10	1,4 1		1,2

Вывод: Самым низким коэффициентом температуропроводности из трёх видов стекла обладает, по нашим данным, простое стекло. Именно простое стекло используют в стеклопакетах для окон с целью теплоизоляции.

Популярные строительные материалы для отделки стен и пола – гипсокартон и ламинат имеют низкий коэффициент температуропроводности 1,4 °C/ мин и 1,2 °C/ мин, поэтому они неслучайно являются лидерами по теплоизоляции из всех исследуемых твёрдых материалов.

Оцинкованное железо , имеет коэффициентом температуропроводности = 1,0 , это говорит о том, что при покрытии крыш этим материалом мы значительно можем уменьшить потери тепла из дома.

2.3.2.Определение коэффициента температуропроводности различных строительных материалов.

Для выполнения этого исследования, мы отправились в магазин стройматериалов «Алекс-строй». Нам любезно предоставили образцы современных теплоизоляционных материалов: минеральная вата, стекловата, джутовое волокно, изолон, пеноплекс и джермафлекс.

Мы решили определить лучший изолятор тепла, соединяя эти образцы с гипсокартоном, который используют для выравнивания стен помещений. Соединяя гипсокартон с утеплителем можно получить эффективную теплозащиту своего дома.

Начальная t термометра=16°C, t около лампы =65°C.

Название	Изменение температуры ∆ t			Коэффициент температуро- проводности E=∆ t/ t (°C /мин)
	5 мин	10 мин			Среднее значение
Гипсокартон	8 °C	12°C	1,6 1,2		1,4
Гипсокартон + минеральная вата	6 °C	8°C	1,2 0,8		1
Гипсокартон +стекловата	7 °C	8	1,4 0,8		1,1
Гипсокартон +джутовое полотно	8 °C	10 °C	1,6 1		1,3
Гипсокартон + пеноплекс	7 °C	8 °C	1,4 0,8		1,1
Гипсокартон + изолон	7 °C	9 °C	1,4 0,9		1,15
Гипсокартон + джермафлекс	7 °C	10 °C	1,4 1		1,2

Вывод: Из данных таблицы видно, что строительные утеплители существенно уменьшают коэффициент температуропроводности. Самый малый коэффициент температуропроводности 1,0 °C/ мин имеет сочетание гипсокартона с минеральной ватой или пеноплексом 1,1°C/ мин. Таким образом, самая эффективная теплозащита стен помещений будет изоляция с помощью мин.ваты или пеноплекса.

2.3.3.Определение наиболее выгодного теплоизолятора по цене за 1 кв.м.

Теплоизолятор	Цена за 1 кв.м.	Приемлемость цены
Мин.вата
Стекловата
Джутовое волокно
Пеноплекс
Изолон
Джермафлекс

Вывод: Наиболее выгодным по цене является теплоизолятор – …. , но с учётом эффективности теплоизоляции лучше выбирать …

:

3.Заключение.

Теплопроводность различных веществ – эта тема, которую мы изучаем в 8 классе, имеет важное практическое применение.

При огромных ценах на отопление каждый человек начинает задумываться о том, как сохранить тепло в доме.

Чтобы оценить уровень теплоизоляции материалов мы ввели новую величину – коэффициент температуропроводности, который вычисляли, измеряя время и температуру, секундомером и термометром.

Вычислив, коэффициент температуропроводности мы определили, что самые хорошие изоляторы тепла – это воздух и вода. Но для утепления домов используют твёрдые материалы. Современное производство предлагает многообразие утеплителей. Мы выбрали только частовстречающиеся теплоизоляторы в магазине стройматериалов «Алекс-строй». Из них мы определили , что самым лучшим изолятором тепла является гипсокартон и ламинат, и ещё лучше в сочетании с минеральной ватой, изолоном или пеноплексом.

Наша гипотеза о том, что лучшие теплоизоляторы имеют низкий коэффициент температуропроводности, подтвердилась.

Таким образом, актуальность темы сохранения тепла в доме привела нас к важным выводам, которые мы можем использовать в жизни . Мы убедились, что затраты на утеплители к строительным материалам окупаются в короткое время теплом и уютом в наших домах.

4.Список литературы.

1. https://ru.wikipedia.org/wiki/

2. www.rg.ru/2010/12/31/deti-inform-dok.htm

3. https://ru.wikipedia.org/wiki

Просмотров работы: 2731

Высокая теплопроводность композиционных покрытий на основе медной матрицы с высокоориентированными графитовыми нанопластинками

1. Lasance C.J.M. Достижения в области высокопроизводительного охлаждения для электроники. Электрон. Охлаждающий маг. 2005; 11:6–16. [Google Scholar]

2. Ши Л. Тепловой и термоэлектрический перенос в наноструктурах и низкоразмерных системах. Наномасштаб Микромасштаб Термофиз. англ. 2012; 16:79–116. doi: 10.1080/15567265.2012.667514. [CrossRef] [Google Scholar]

3. Basile G., Bernardin C., Olla S. Модель преобразования импульса с аномальной теплопроводностью в низкоразмерной системе. физ. Преподобный Летт. 2006;96:204303–204304. doi: 10.1103/PhysRevLett.96.204303. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

4. Бербер С., Квон Ю.К., Томанек Д. Необычно высокая теплопроводность углеродных нанотрубок. физ. Преподобный Летт. 2000; 84: 4613–4616. doi: 10.1103/PhysRevLett.84.4613. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

5. Ю М.Ф., Лурье О., Дайер М.Дж., Молони К., Келли Т.Ф., Руофф Р.С. Прочность и механизм разрушения многостенных углеродных нанотрубок при растягивающей нагрузке. Наука. 2000; 287: 637–640. doi: 10.1126/science.287.5453.637. [PubMed] [CrossRef] [Академия Google]

6. Новоселов К.С., Гейм А.К., Морозов С.В., Цзян Д., Чжан Ю., Дубонос С.В., Григорьева И.В., Фирсов А.А. Эффект электрического поля в атомарно тонких углеродных пленках. Наука. 2004; 306: 666–669. doi: 10.1126/science.1102896. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

7. Баландин А.А., Гош С., Бао В., Кализо И., Тевелдебрхан Д., Мяо Ф., Лау К.Н. Превосходная теплопроводность однослойного графена. Нано Летт. 2008; 8: 902–907. doi: 10.1021/nl0731872. [PubMed] [CrossRef] [Академия Google]

8. Нельсон Дж.Б., Райли Д.П. Термическое расширение графита от 15 °С до 800 °С: Часть I. Экспериментальная. проц. физ. соц. (Лондон.) 1945; 57: 477–486. doi: 10.1088/0959-5309/57/6/303. [CrossRef] [Google Scholar]

9. Ангади М.А., Ватанабэ Т., Бодапати А., Сяо X., Аусиелло О., Карлайл Дж.А., Истман Дж.А., Кеблински П., Шеллинг П.К., Филпот С.Р. Тепловой перенос и проводимость границ зерен в ультрананокристаллических тонких пленках алмаза. Дж. Заявл. физ. 2006;99:114301. дои: 10.1063/1.2199974. [CrossRef] [Google Scholar]

10. Лю В.Л., Шамса М., Кализо И., Баландин А.А. Теплопроводность в тонких пленках нанокристаллического алмаза: эффект рассеяния по границам зерен и легирование азотом. заявл. физ. лат. 2006; 89:171915. дои: 10.1063/1.2364130. [CrossRef] [Google Scholar]

11. Daoush W.M., Lim B.K., Mo C.B., Nam D.H., Hong S.H. Электрические и механические свойства медных нанокомпозитов, армированных углеродными нанотрубками, изготовленных методом химического осаждения. Матер. науч. англ. А. 2009 г.;513:247–253. doi: 10.1016/j.msea.2009.01.073. [CrossRef] [Google Scholar]

12. Хван Дж., Юн Т., Джин С.Х., Ли Дж., Ким Т.С., Хонг С.Х., Чон С. Улучшение механических свойств нанокомпозитов графен/медь с использованием процесса смешивания на молекулярном уровне. . Доп. Матер. 2013; 25:6724–6729. doi: 10.1002/adma.201302495. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

13. Баландин А.А. Термические свойства графена и наноструктурированных углеродных материалов. Нац. Матер. 2011; 10: 569–581. doi: 10.1038/nmat3064. [PubMed] [CrossRef] [Академия Google]

14. Вудкрафт А.Л., Баруччи М., Гастингс П.Р., Лолли Л., Мартелли В., Рисегари Л., Вентура Г. Измерения теплопроводности смолы, связанной пеком, при температурах в милликельвинах: поиск замены графиту AGOT. Криогеника. 2009; 49: 159–164. doi: 10.1016/j.cryogenics.2008.10.024. [CrossRef] [Google Scholar]

15. Клеменс П.Г., Педраса Д.Ф. Теплопроводность графита в базовой плоскости. Углерод. 1994; 32: 735–741. doi: 10.1016/0008-6223(94)

-5. [Перекрестная ссылка] [Академия Google]

16. Клеменс П.Г. Теория А-плоскостной теплопроводности графита. J. Матер с широкой запрещенной зоной. 2000; 7: 332–339. doi: 10.1106/7FP2-QBLN-TJPA-NC66. [CrossRef] [Google Scholar]

17. Субраманиам С., Ясуда Ю., Такея С., Ата С., Нисидзава А., Футаба Д., Ямада Т., Хата К. Углеродные нанотрубки-медь, обладающие металлическими свойствами. теплопроводность и кремнийподобное тепловое расширение для эффективного охлаждения электроники. Наномасштаб. 2014;6:2669–2674. doi: 10.1039/c3nr05290g. [PubMed] [CrossRef] [Академия Google]

18. Бакши С.Р., Лахири Д., Агарвал А. Композиты с металлической матрицей, армированные углеродными нанотрубками. Обзор. Междунар. Матер. 2010; 55:41–64. doi: 10.1179/095066009X12572530170543. [CrossRef] [Google Scholar]

19. Фэн Ю., Беркетт С.Л. Моделирование композита медь/углеродные нанотрубки для применения в электронной упаковке. вычисл. Матер. науч. 2015; 97:1–5. doi: 10.1016/j.commatsci.2014.10.014. [CrossRef] [Google Scholar]

20. Jagannadham K. Теплопроводность медно-графеновых композитных пленок, синтезированных методом электрохимического осаждения с эксфолиированными графеновыми пластинками. Металл. Матер. Транс. B Процесс Металл. Матер. Процесс. науч. 2012;43:316–324. doi: 10.1007/s11663-011-9597-з. [CrossRef] [Google Scholar]

21. Firkowska I., Boden A., Boerner B., Kusch P., Reich S. Размер нанопластин для контроля выравнивания и теплопроводности в медно-графитовых композитах. Нано Летт. 2014;14:3640–3644. [PubMed] [Google Scholar]

22. Фирковска И., Боден А., Бернер Б., Райх С. Происхождение высокой теплопроводности и сверхнизкого теплового расширения в медно-графитовых композитах. Нано Летт. 2015;15:4745–4751. doi: 10.1021/acs.nanolett.5b01664. [PubMed] [CrossRef] [Академия Google]

23. Чжоу С., Хуан В., Чен З., Цзи Г., Ван М.Л., Чен Д., Ван Х.В. Термическое улучшение в плоскости композитов с алюминиевой матрицей с ориентированным выравниванием чешуек графита. Композиции Часть Б. 2015; 70: 256–262. doi: 10.1016/j.compositesb.2014.11.018. [CrossRef] [Google Scholar]

24. Цуй Ю., Ван Л., Ли Б., Цао Г., Фей В. Влияние шаровой мельницы на разрушение малослойного графена и свойства композитов с медной матрицей. Акта Металл. Грех. (англ. Lett.) 2014; 27: 937–943. дои: 10.1007/s40195-014-0156-х. [CrossRef] [Google Scholar]

25. Nie J., Jia C., Jia X., Li Y., Zhang Y., Liang X. Изготовление и теплопроводность композитов с медной матрицей, армированных углеродными нанотрубками с вольфрамовым покрытием. Междунар. Дж. Майнер. Металл. Матер. 2012; 19: 446–452. doi: 10.1007/s12613-012-0577-3. [CrossRef] [Google Scholar]

26. Фирковска И., Боден А., Фогт А.М., Райх С. Влияние модификации поверхности углеродных нанотрубок на термические свойства композитов медь-УНТ. Дж. Матер. хим. 2011;21:17541–17546. дои: 10.1039/c1jm12671g. [CrossRef] [Google Scholar]

27. Голи П., Нин Х., Ли С., Лу С.Ю., Новоселов К.С., Баландин А.А. Тепловые свойства гетерогенных пленок графен–медь–графен. Нано Летт. 2014; 14:1497–1503. doi: 10.1021/nl404719n. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

28. Chai G., Sun Y., Sun J., Chen Q.J. Механические свойства нанокомпозитов углеродные нанотрубки–медь. микромех. Микроангл. 2008;18:035013. doi: 10.1088/0960-1317/18/3/035013. [CrossRef] [Академия Google]

29. Чжан Д., Чжан З. Получение композитов графеновые нанопластинки–медь модифицированным полупорошковым методом и их механические свойства. J. Alloys Compd. 2016; 658: 663–671. doi: 10.1016/j. jallcom.2015.10.252. [CrossRef] [Google Scholar]

30. Бартолуччи С.Ф., Парас Дж., Рафи М.А., Рафи Дж., Ли С., Капур Д., Кораткар Н. Графен-алюминиевые нанокомпозиты. Матер. науч. англ. А. 2011;528:7933–7937. doi: 10.1016/j.msea.2011.07.043. [CrossRef] [Google Scholar]

31. Chen F., Ying J., Wang Y., Du S., Liu Z., Huang Q. Влияние содержания графена на микроструктуру и свойства композитов с медной матрицей. Углерод. 2016;96: 836–842. doi: 10.1016/j.carbon.2015.10.023. [CrossRef] [Google Scholar]

32. Чжан Д., Чжан З. Упрочняющий эффект производных графена в композитах с медной матрицей. J. Alloys Compd. 2016; 654: 226–233. doi: 10.1016/j.jallcom.2015.09.013. [CrossRef] [Google Scholar]

33. Jiang R., Zhou X., Fang Q., Liu Z. Объемные композиты медь-графен с однородной дисперсией графена и улучшенными механическими свойствами. Матер. науч. англ. А. 2016; 654: 124–130. doi: 10.1016/j.msea.2015.12.039. [CrossRef] [Google Scholar]

34. Халеги Э., Торикашвили М. , Мейерс М.А., Олевский Э.А. Магнитное усиление теплопроводности в композитах медь-углерод нанотрубок, полученных методом химического осаждения, сушки вымораживанием и искрового плазменного спекания. Матер. лат. 2012; 79: 256–258. doi: 10.1016/j.matlet.2012.03.117. [CrossRef] [Google Scholar]

35. Антенуччи А., Гуарино С., Тальяферри В., Уччарделло Н. Электроосаждение графена на алюминиевых пенопластах с открытыми порами. Матер. Дес. 2015;71:78–84. doi: 10.1016/j.matdes.2015.01.004. [Перекрестная ссылка] [Академия Google]

36. Симончини А., Уччарделло Н., Тальяферри В. Термическое и механическое улучшение алюминиевых пенопластов с открытыми порами путем электроосаждения меди и графена. Произв. Ред. 2016; 3:19. doi: 10.1051/mfreview/2016021. [CrossRef] [Google Scholar]

37. Туинстра Ф., Кенинг Дж. Л. Рамановский спектр графита. Дж. Хим. физ. 1970;53:1126. дои: 10.1063/1.1674108. [CrossRef] [Google Scholar]

38. Феррари А.С. Рамановская спектроскопия графена и графита: беспорядок, электрон-фононное взаимодействие, легирование и неадиабатические эффекты. Твердотельный коммун. 2007; 143:47–57. doi: 10.1016/j.ssc.2007.03.052. [Перекрестная ссылка] [Академия Google]

39. Казираги К., Харчух А., Цянь Х., Писканец С., Георги К., Фасоли А., Новоселов К.С., Баско Д.М., Феррари А.К. Рамановская спектроскопия краев графена. Нано Летт. 2009; 9: 1433–1441. doi: 10.1021/nl8032697. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

40. Cong C., Yu T., Wang H. Рамановское исследование G-моды графена для определения ориентации ребер. АКС Нано. 2010;4:3175–3180. doi: 10.1021/nn100705n. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

41. Li Z., Young R.J., Kinloch I.A., Wilson N.R., Marsden A.J., Raju A.P.A. Количественное определение пространственной ориентации графена методом поляризационной рамановской спектроскопии. Углерод. 2015; 88: 215–224. doi: 10.1016/j.carbon.2015.02.072. [Перекрестная ссылка] [Академия Google]

42. Маккрири Р.Л. Рамановская спектроскопия для химического анализа. Wiley-Interscience; Нью-Йорк, штат Нью-Йорк, США: 2000. стр. 251–289. [Google Scholar]

43. Parker W.J., Jenkins R.J., Butler C.P., Abbott G.L. Флэш-метод определения температуропроводности, теплоемкости и теплопроводности. Дж. Заявл. физ. 1961; 32:1679. дои: 10.1063/1.1728417. [CrossRef] [Google Scholar]

44. Райх С., Томсен К. Рамановская спектроскопия графита. Филос. Транс. Р. Соц. Лонд. сер. А. 2004; 362: 2271–2288. дои: 10.1098/рста.2004.1454. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

45. Heo G., Kim Y.S., Chun S.H., Seong M.J. Поляризованная рамановская спектроскопия с разными углами падения лазера на однослойный графен. Наномасштаб Res. лат. 2015; 10 doi: 10.1186/s11671-015-0743-4. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

46. Дюсберг Г.С., Лоа И., Бургхард М., Сяссен К., Рот С. Поляризованная рамановская спектроскопия на изолированных одностенных углеродных нанотрубках. физ. Преподобный Летт. 2000; 85: 5436–5439. doi: 10.1103/PhysRevLett.85.5436. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

47. Кардона М. Рассеяние света в твердых телах II, Вопросы прикладной физики. Спрингер; Берлин/Гейдельберг, Германия: 1982. стр. 19–178. [Google Scholar]

48. Liang Q., Yao X., Wang W., Liu Y., Wong C.P. Трехмерная вертикально выровненная функционализированная многослойная графеновая архитектура: подход к тепловым межфазным материалам на основе графена. АКС Нано. 2011;5:2392–2401. doi: 10.1021/nn200181e. [PubMed] [CrossRef] [Академия Google]

49. Tan P., Hu C., Dong J., Shen W., Zhang B. Поляризационные свойства, рамановские спектры высокого порядка и частотная асимметрия между стоксовым и антистоксовым рассеянием рамановских мод в графитовом вискере. физ. Ред. Б. 2001; 64:214301. doi: 10.1103/PhysRevB.64.214301. [CrossRef] [Google Scholar]

50. Гупта А.К., Руссин Т.Дж., Гутьеррес Х.Р., Эклунд П.К. Исследование краев графена с помощью комбинационного рассеяния. АКС Нано. 2008; 3:45–52. doi: 10.1021/nn8003636. [PubMed] [CrossRef] [Академия Google]

51. Тан П. Х., Дэн Ю.М., Чжао К., Ченг В.К. Собственный температурный эффект спектров комбинационного рассеяния графита. заявл. физ. лат. 1999;74:1818. дои: 10.1063/1.123096. [CrossRef] [Google Scholar]

52. Кализо И., Баландин А.А., Бао В., Мяо Ф., Лау К.Н. Температурная зависимость спектров комбинационного рассеяния графена и графеновых мультислоев. Нано Летт. 2007; 7: 2645–2649. doi: 10.1021/nl071033g. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

53. Акгуль Ф.А., Акгуль Г., Йылдырым Н., Уналан Х.Э., Туран Р. Влияние термического отжига на микроструктурные, морфологические, оптические свойства и поверхностное электронное строение тонких оксидов меди фильмы. Матер. хим. физ. 2014;147:987–995. doi: 10.1016/j.matchemphys.2014.06.047. [CrossRef] [Google Scholar]

54. Nan C.W., Birringer R., Clarke D.R., Gleiter H. Эффективная теплопроводность дисперсных композитов с межфазным термическим сопротивлением. Дж. Заявл. физ. 1997; 81: 6692–6699. дои: 10.1063/1.365209. [CrossRef] [Google Scholar]

Теплопроводность металлов | ФИВЕ

Друкен

Lieferzeit:

Versandkostenfrei 300,- €

Nach oben

Legal

• Контакт
• общие положения и условия
• Декларация о конфиденциальности
• Выходные данные

Служба

• Обзор Услуги
• Загрузки
• Каталоги
• Вебинары и видео
• Связаться со службой поддержки клиентов

Компания

• О нас
• Политика качества
• Безопасность в классе

Обратите внимание:

* Цены указаны с учетом НДС.

Мы поставляем только компании, учреждения и учебные заведения. Нет продажи частным лицам.

Обратите внимание: в соответствии с регламентом ЕС 1272/2008 CLP компания PHYWE не продает химические вещества населению. Мы принимаем заказы только от реселлеров, профессиональных пользователей и исследовательских, учебных и образовательных учреждений.

Пожалуйста, введите имя, под которым ваша корзина должна быть сохранена.
Сохраненные корзины покупок можно найти в разделе Моя учетная запись .

Название корзины покупок

---

Что такое теплопроводность? Определение, Единицы, Формула, Примеры, Вода, Воздух, Медь, Алюминий, Сталь, Стекло

В этой статье мы узнаем, что такое теплопроводность, ее определение, единицы, формулу или уравнение, примеры для воды, воздуха, меди, алюминия, стали, стекла и т. д.

Давайте изучим!

Что такое теплопроводность? Определение

Давайте попробуем понять, что вы подразумеваете под теплопроводностью?

Основы теплопроводности

Способность материала проводить тепло называется теплопроводностью и обозначается как «k», «λ» или «κ». Обсуждаемая величина включена в теплофизические свойства.

• Противоположностью теплопроводности является удельное тепловое сопротивление.
• Для радиаторов используются материалы с высокими значениями теплопроводности, а материалы с низкими значениями используются в качестве теплоизоляторов.

Теплопроводность Определение

Теплопроводность – это присущее материалу свойство проводить или передавать тепло или электричество.

• Это один из методов теплопередачи, остальные – конвекция и излучение.
• Это процесс, который происходит посредством контакта и молекулярного возбуждения без участия какого-либо движения самого вещества.

Тепло передается по градиенту температуры, т. е. всегда перемещается от места с высокой температурой к месту с низкой температурой.

• Его также можно определить как движение от области высокой молекулярной энергии к области низкой молекулярной энергии.
• Уравнения скорости используются для определения теплопередачи.
• Одним из известных законов является закон теплопроводности Фурье.
• Подробно объяснено в разделе Закон Фурье блога.

Ознакомьтесь с нашим «Обучающим приложением MechStudies» в iOS и Android

Измерение теплопроводности

Давайте посмотрим, как измерить теплопроводность?

Существует несколько методов измерения теплопроводности. В целом есть два метода;

• Метод стационарного режима
• Метод переходного процесса

Метод установившегося состояния 

Он включает измерение, при котором исследуемый материал не меняет температуру со временем. Это выгодно, так как это приводит к простому анализу из-за постоянной температуры.

Основным недостатком является то, что для проведения экспериментов требуется правильно спроектированная установка. Метод Серла Бара и метод диска Ли относятся к стационарным методам.

Метод переходных процессов

Включает запись измерений в процессе нагрева. Основным преимуществом этого метода является быстрота и простота измерений. Однако недостатком является сложность математического анализа данных во время экспериментов. Метод лазерной вспышки и метод линейного источника переходных процессов классифицируются как методы переходных процессов.

Следовательно, существует несколько методов, но широко используются описанные выше два метода. Каждый метод имеет свои плюсы и минусы. Еще один важный момент, который следует учитывать, заключается в том, что легче изучать тепловые свойства твердых тел, чем жидкостей.

Ознакомьтесь с нашим 100% объяснением  Решенный тест

Единицы измерения теплопроводности и коэффициент

Единицы измерения теплопроводности

Температура, длина, масса и время — это измерения, выражающие теплопроводность. Единицей СИ рассматриваемой величины является Wm ^-1 K ^-1 (ватт на метр-кельвин). Величина также выражается в терминах мощность/(длина*температура), определяемая как скорость теплопроводности через материал единичной толщины для каждой разницы температур по шкале Кельвина.

Коэффициент теплопроводности

«К» — это коэффициент теплопроводности, который является параметром материала и сильно зависит от температуры, физических свойств материала, давления на материал и содержания воды. Коэффициент «К» измеряется в ваттах на метр-кельвин (Вт/м·К).

Вещества с большим значением «k» являются хорошими проводниками тепла, в то время как вещества с малым значением являются хорошими теплоизоляторами

Уравнение теплопроводности или формула

Теплопроводность — это свойство, и его значение варьируется от материала к материалу, и каждое вещество имеет различную способность проводить тепло. Математическое уравнение для описания теплопроводности материала выглядит следующим образом:

K = (QL)/(A∆T)

/m. K

Q : показывает количество тепла, передаваемого через материал, в джоулях/секунду или ваттах

L : показывает расстояние между двумя изотермическими плоскостями

A : представляет площадь поверхности в квадратных метрах

Это закон теплопроводности, также называемый законом теплопроводности.

• Заявление 

Закон гласит, что теплопередача через материал прямо пропорциональна отрицательному градиенту температуры и площади тепловых потоков.

• Математическая форма ∇ T
  • ∇T в формуле – градиент температуры,
  • q – тепловой/тепловой поток,
  • k – коэффициент теплопроводности рассматриваемого материала.

  Заявление о законе Видемана-Франца и формула

  Тепловая и электрическая проводимость материалов выражается в терминах закона, известного как закон Видемана-Франца. Закон дает соотношение между теплопроводностью и электропроводностью металлов.

  • Утверждение 

  Закон описывает взаимосвязь теплопроводности металлов с электропроводностью и отражает идею о том, что хорошие электрические проводники также являются хорошими теплопроводниками.

  • Математическое представление

  Закон обосновывается математической формулой, приведенной ниже.

  Kσ = ​​LT

  В приведенной выше формуле или уравнении теплопроводности,

  • K : является электрическим компонентом терморатности
  • σ : представление
  • σ : представление
  • . абсолютная температура
  • L : показывает число Лоренца 

  Число Лоренца приведено ниже:

  Где k — постоянная Больцмана, а e — заряд электрона. В течение 150 лет закон считался довольно стабильным, но недавние исследования доказали, что у него есть некоторые ограничения.

  Факторы, влияющие на теплопроводность

  На теплопроводность влияют различные факторы. Некоторые из них подробно описаны ниже.

  Температура

  Температура является важным фактором, влияющим на теплопроводность металлов и неметаллов. Несколько других условий также обсуждаются ниже в соответствующих заголовках.

  В металлах

  Теплопроводность металлов связана со свободными электронами и согласно закону Видемана-Франца (обсуждаемому выше в блоге) пропорциональна абсолютной температуре и электропроводности.

  Повышение температуры приводит к уменьшению электропроводности чистых металлов, что показывает, что их теплопроводность меняется с повышением температуры. Аналогично, когда температура достигает 0 К, наблюдается резкое снижение.

  Теплопроводность сплавов металлов увеличивается с повышением температуры, но заметного изменения электропроводности не наблюдается. Значение теплопроводности большинства чистых металлов достигает пика при температуре от 2 до 10 К.

  В неметаллах

  Теплопроводность неметаллов связана с колебаниями решетки. Теплопроводность неметаллов существенно не меняется при высоких температурах.

  Теплопроводность и соответствующая теплоемкость уменьшаются, когда температура падает ниже температуры Дебая.

  • Химическая фаза вещества

  При фазовом изменении материала наблюдается резкое изменение его теплопроводности; Например, теплопроводность льда изменяется от 2,18 Вт·м ^-1 К ^-1 до 0,56 Вт·м ^-1 К ^-1 , когда он переходит в жидкую фазу.

  • Электропроводность материала

  Закон Видемана устанавливает взаимосвязь между теплопроводностью и электропроводностью, которая применима только к металлам. В случае неметаллов электропроводность не влияет на теплопроводность.

  • Структура материала

  На теплопроводность также влияет структура материала. В зависимости от направления, в котором распространяется тепло, некоторые материалы имеют разную теплопроводность, называемую анизотропными материалами. Следовательно, расположение конструкции является важным фактором, определяющим, насколько легко тепло будет течь в определенном направлении.

  • Газы, неметаллические твердые вещества и металлические твердые вещества

  В зависимости от тенденций теплопроводности выделяют три основные категории материалов; газы, металлические твердые вещества и неметаллические твердые вещества. Различие в теплопередаче между ними может быть связано с разными структурами.

  Из-за свободного движения частиц газ имеет низкие значения теплопроводности; следовательно, они также являются плохими теплопередатчиками. В металлических твердых телах частицы или молекулы удерживаются в решетчатой ​​структуре, и поэтому теплопроводность в значительной степени осуществляется за счет вибрации.

  Неметаллические твердые вещества имеют значительные различия, но в двух словах теплопроводность неметаллических твердых тел выше. Напротив, с учетом вариации материалы с большими воздушными карманами будут действовать как хорошие изоляторы, а материалы с плотными пакетами частиц будут иметь высокое значение теплопроводности.

  Теплопроводность твердых металлических тел резко отличается от двух других категорий. Металлы обладают самой высокой теплопроводностью, что можно объяснить наличием свободных электронов.

  • Термическая анизотропия

  Различия в связи фононов вдоль определенной оси кристалла приводят к различной теплопроводности материалов вдоль разных осей кристалла. Наличие тепловой анизотропии свидетельствует о том, что поток тепла может не совпадать с направлением градиента температуры.

  • Эффекты магнитного поля

  Эффект Магги-Райта-Ледук может объяснить изменение теплопроводности проводника, помещенного в магнитное поле. Когда мы применяем магнитное поле, видно развитие ортогонального температурного градиента.

  • Изотопная чистота земной коры

  Изотопная чистота кристалла также влияет на теплопроводность материала. Рассмотрим пример, теплопроводность алмаза типа IIa (концентрация изотопа углерода-12 98,9 %) составляет 10 000 Вт·м 90 261 -1 90 262 К 90 261 -1 90 262 , а у алмаза с обогащением 99,9 % – 41 000 Вт·м 90 261 -1 90 262 К. ^-1 . Следовательно, разницу можно увидеть, сравнив оба значения.

  Материалы и теплопроводность воздуха, воды, меди, стали, стекла, кремния, латуни, пластика, эпоксидной смолы

  В блоге в разных разделах обсуждалась идея о том, что теплопроводность варьируется от материала к материалу в зависимости от нескольких факторов.

  Каждое вещество относится к разным категориям и, следовательно, имеет уникальное значение теплопроводности. Основные материалы и их теплопроводность относительно их структуры и других свойств обсуждаются ниже.

  Теплопроводность различных материалов значительно зависит от температуры и давления. Тем не менее, значения теплопроводности некоторых основных материалов при определенных температурах ниже на основании некоторых тестов. В таблице приведены значения для каждого материала.

  2 5 79699999999999.

  Materials	Thermal Conductivity W/m K
  Air	0.024 at 0 degrees celsius
  Water	At 20 degrees celsius
  Вода дистиллированная	0,598
  Вода пресная водопроводная	0,599
  Вода водопроводная отстоянная	0,5161 12	Sugar solution 5 mass %	0.598
  Salt solution 5 mass %	0.580
  Water vapors	0.016
  ice	2.18
  Copper	386 при 20 градусах Цельсия
  Сталь	При 20 градусах Цельсия
  Нержавеющая сталь 5 901612
  Steel mild	50
  Glass	1. 05 at 20 degrees celsius
  Silicon	At 100 degrees celsius
  Pure material	145
  Легированный материал	98
  Латунь (60/40)	96 при 20 градусах Цельсия
  2 8	At 20 degrees celsius
  Acrylic (perspex)	0.20
  Nylon 6	0.25
  Polyethylene (low density)	0.33
  Polyethylene(high density)	0,50
  Эпоксиднаяи	на 20 градусов Цельсии
  Эпокси	0521
  	0.1516.191516.19151616.
  .0516	0,23

  Различные материалы и теплопроводность

  Теплопроводность воздуха

  Воздух представляет собой смесь газов и состоит из азота (78,08 об. %) и кислорода (20,95 об. %). Кроме того, воздух содержит 0,94 об. % инертных газов и 0,03 об. % углекислого газа.

  Воздух такого состава сухой, а его молекулярная масса М = 28,96 г/моль. Теплопроводность воздуха при нуле градусов Цельсия равна 0,024 Вт·м ^-1 К ^-1 . Поведение теплопроводности воздуха такое же, как и вязкости.

  В жидкой фазе теплопроводность уменьшается с повышением температуры, тогда как в газовой фазе она увеличивается. При низком давлении и высокой температуре теплопроводность резко возрастает за счет диссоциации.

  Теплопроводность воды

  Вода состоит из водорода и кислорода и существует в жидком, газообразном и твердом состояниях. Он не имеет вкуса и запаха при комнатной температуре, а вода является важным компонентом, поддерживающим жизнь.

  Вода известна как «Универсальный растворитель» и имеет стабильную теплопроводность при 20 градусах Цельсия. Различные типы воды и значения их теплопроводности в Вт/м·К приведены в таблице выше. Большинство тестов проводится при температуре 20 градусов по Цельсию.

  Пресная вода имеет значение теплопроводности 0,599 Wm ^-1 K ^-1 при 20 градусах Цельсия, в то время как остальные формы воды и теплопроводности указаны в таблице выше. Вода является хорошим проводником тепла и электрического тока.

  Теплопроводность меди

  Красноватый химический элемент и чрезвычайно пластичный металл, принадлежащий к 11 группе периодической таблицы Менделеева, — медь.

  Металл встречается в природе в свободном металлическом состоянии и является проводником тепла и электричества. При 20 градусах Цельсия медь имеет теплопроводность 386 Wm ^-1 K ^{-1 .}

  Теплопроводность стали

  Сталь представляет собой сплав железа с добавлением нескольких других материалов, а нержавеющая сталь содержит дополнительно 11% хрома.

  Высокая прочность на растяжение и низкая стоимость делают сталь идеальным и незаменимым элементом в наиболее распространенных секторах, таких как

  • строительство,
  • различные отрасли промышленности,
  • инфраструктура,
  • инструменты,
  • снасти,
  7
  • бытовая техника,
  • автомобилей,
  • кораблей,
  • ядерных,
  • машин и т. д.

  Сталь универсальна и может сочетаться с различными элементами, в результате чего получается 3500 различных марок металлов. Значение теплопроводности стали довольно низкое по сравнению со всеми металлами, поэтому они известны как плохие теплопроводники.

  Они идеально подходят для использования в качестве изоляторов, поскольку очень медленно переносят тепло. Теплопроводность нержавеющей стали и низкоуглеродистой стали составляет 25 Вт·м ^-1 ·К  ^-1  и 50 Вт·м ^-1 ·К ^-1 соответственно. Их лучше всего использовать в высокотемпературных средах, таких как двигатели самолетов или автомобилей.

  Теплопроводность стекла

  Стекло представляет собой некристаллическое и аморфное твердое вещество, прозрачное и широко используется для различных целей, поскольку оно является аморфным твердым телом.

  Следовательно, стекло имеет низкую теплопроводность, которая составляет 1,05 Вт·м ^-1 К ^-1 при 20 градусах Цельсия. Песок и некоторые другие минералы плавятся, образуя стекло.

  Материал широко применяется в декоративных и технологических целях, а также для обшивки окон.

  Теплопроводность кремния

  Слово происходит от латинского silex, означающего «кремень или твердый камень». Кремний — неметаллический элемент, относящийся к углероду, является важным компонентом в полупроводниковой промышленности и составляет около 27,7 % земной коры.

  Уступая кислороду, этот элемент является вторым по распространенности элементом в земной коре.

  Этот компонент необходим при моделировании электротермических устройств или при интерпретации методов быстрых переходных процессов для измерения теплового импеданса, поскольку в этой области требуется теплопроводность кремния.

  Чистый кремний и легированный материал имеют значения теплопроводности 145 и 98 Wm ^-1 K ^-1 . Это хороший проводник тепла, а также полупроводник.

  Теплопроводность латуни

  Латунь представляет собой сплав меди и цинка, и коэффициенты теплопроводности различаются для разных видов латуни.

  Сплав имеет очень привлекательный и эстетичный вид, обладает большей ковкостью, устойчив к коррозии и имеет низкую температуру плавления.

  Поскольку материал не является ферромагнитным, его можно легко отделить от других металлов для переработки.

  Латунь (60/40) имеет теплопроводность 96 Вт·м ^-1 К ^-1 . Это хороший проводник тепла, а акустические свойства этого металла делают его идеальным и обязательным для использования в музыкальных инструментах.

  Теплопроводность пластмассы

  Пластмасса представляет собой полимер, такой же, как и синтетические волокна, и при размягчении ему можно придавать любую форму и размер, а при затвердевании из него можно производить прочные изделия.

  Это широкий термин, который относится к большому классу полусинтетических и синтетических органических полимеров. Некоторые из них: акрил (плексиглас), нейлон 6, полиэтилен (низкой плотности), полиэтилен (высокой плотности), имеющие значения теплопроводности 0,20, 0,25, 0,33, 0,50 Вт·м ^-1 K ^-1 соответственно.

  Пластик происходит от греческого слова «пластикос», что означает «лепить». Пластмассы имеют низкую теплопроводность и поэтому подходят для изоляции.

  Механическая прочность полиэтилена ниже, чем у других пластиков, и он является хорошим изолятором электричества.

  Теплопроводность эпоксидной смолы

  Эпоксидная смола является основным компонентом семейства эпоксидных смол и широко используется в коммерческих целях и в различных промышленных продуктах.

  Они известны как эпоксидные смолы, эпоксиды или эпоксиды и представляют собой широкую группу реакционноспособных соединений, характеризующихся наличием эпоксидного кольца.

  Эпоксидная смола универсальна и может сочетаться с различными отвердителями для достижения свойств, необходимых для конкретного применения.

  Эпоксидные смолы обладают очень низкой теплопроводностью и в основном используются в качестве изоляционного материала. Значения теплопроводности эпоксидной смолы и эпоксидного стекловолокна составляют 0,17 и 0,23 Вт·м 9 .0261 -1 К ^-1, соответственно.

  Высший курс

  Основы теплопередачи Часть 1

  Основы теплопередачи Часть 2

  Усовершенствованный теплообмен: теплообменники

  Усовершенствованный теплообмен: тепловое излучение

  Теплообменники: принципы, работа и конструкция

  Заключение

  Теплопроводность – теплофизическое свойство веществ, характеризующееся способностью вещества проводить тепло. Различные вещества имеют разные значения теплопроводности в зависимости от температуры, давления, структуры и класса материала. Есть еще несколько факторов, влияющих на недвижимость и ее стоимость.

  Единицей рассматриваемой величины в системе СИ является Wm ^-1 K ^-1 (ватт на метр-кельвин). Для расчета теплопроводности материала используется несколько методов, но наиболее распространенными являются переходные и стационарные методы.

  Некоторые методы классифицируются по этим двум широким категориям. Наиболее важными факторами, влияющими на теплопроводность, которые подробно обсуждаются в блоге, являются температура, тепловая анизотропия, магнитное поле, изотопная чистота кристалла, электропроводность, структура, фаза материала и т. д. 

  Два известных закона, такие как закон Фурье и закон Видмана, обсуждаются в блоге и их соответствующие формулы. Различные значения теплопроводности сделают одни материалы лучшими теплоизоляторами, а другие — лучшими проводниками тепла.

  Наши приложения

  Проверьте наши «Mechstudies – The Learning App» в IOS и Android

  Quiz

  Наша 100% решающая Quiz

  9

  Проверьте самые популярные Art, 9000.