Was ist die optimale Dichte für Keramikfaserprodukte?
Die Rohdichte von feuerfesten Keramikfasern bezeichnet das Verhältnis des Gewichts der Keramikfasern zum Gesamtmaterial. Die Rohdichte ist eine Kennzahl, die darüber entscheidet, ob die Auswahl der Ofenauskleidung sinnvoll ist. Es ist ein wichtiger Faktor, der die Wärmeleitfähigkeit beeinflusst:
a. Die Wärmeleitfähigkeit von Keramikfaserprodukten nimmt mit zunehmender Schüttdichte ab, aber der abnehmende Bereich nimmt allmählich ab, so dass, wenn die Dichte einen bestimmten Bereich überschreitet, die Wärmeleitfähigkeit nicht abnimmt, sondern tendenziell zunimmt.
b. Bei unterschiedlichen Temperaturen gibt es eine minimale Wärmeleitfähigkeit und eine entsprechende minimale Schüttdichte, und die der minimalen Wärmeleitfähigkeit entsprechende Schüttdichte nimmt mit steigender Temperatur zu.
Das richtige Verständnis und die Anwendung der obigen Gesetzmäßigkeiten sind für die Anwendung von Keramikfasern von großer Bedeutung. Die Wärmedämmleistung von Keramikfasern beruht hauptsächlich auf der Wärmedämmwirkung von luftdichter Luft in den Poren des Produkts. Wenn das spezifische Gewicht von festen Fasern konstant ist, ist die Schüttdichte umso kleiner, je größer die Porosität ist.
Wenn die Schüttdichte weniger als 96 kg/m³ beträgt, nimmt die Wärmeleitfähigkeit aufgrund der verbesserten oszillierenden Konvektion und Strahlungswärmeübertragung des Gases in der gemischten Struktur mit der Schüttdichte ab und steigt exponentiell an.
Wenn die Rohdichte größer als 96 kg/m³ ist, werden mit zunehmender Rohdichte die in der Faser verteilten Poren geschlossen, der Anteil an Mikroporen nimmt zu, der Luftstrom in den Poren wird eingeschränkt, die Wärmeübertragung in der Faser nimmt ab (therm erhöht sich der Widerstand) und führt gleichzeitig dazu, dass der Strahlungswärmetransport durch die Lochwände ebenfalls entsprechend verringert wird, wodurch die Wärmeleitfähigkeit verringert wird.
Wenn die Schüttdichte auf einen bestimmten Bereich von 240 bis 320 kg/m³ ansteigt, nehmen die Kontaktpunkte der festen Faser zu, sodass die Faser selbst eine Markierung bildet und das Wärmeübertragungsgewicht durch die Brücke zunimmt. Die Dämpfungswirkung wird abgeschwächt, so dass die Wärmeleitfähigkeit nicht mehr abnimmt und eher zunimmt. Daher hat das poröse Fasermaterial eine optimale Rohdichte bei geringster Wärmeleitfähigkeit. Die Fremdschicht-Keramikfaser-Wandauskleidung, die Schüttdichte der Keramikfaser der heißen Oberfläche ist mit 130 bis 160 kg/m³ angegeben, und das Volumen der Keramikfaser mit der heißen Oberfläche der flachen laminierten Verbundofenauskleidung. Die Dichte ist mit 200 bis 240 kg/m³ angegeben.
Nach der heißen Oberfläche der Ofenwand nimmt die Schüttdichte jeder Schicht aus Faserprodukten sukzessive ab, da die Wärmeleitfähigkeit von Keramikfasern mit zunehmender Schüttdichte bei hoher Temperatur abnimmt, was signifikanter ist als bei niedriger Temperatur. Die Verwendung einer Faserauskleidungsstruktur mit unterschiedlichen Schichten in Dickenrichtung entsprechend der Dichte kann den Wärmewiderstand in Dickenrichtung der Ofenauskleidung gleichmäßig halten. Bei gleichen thermischen Widerstandsbedingungen kann die Fasermenge eingespart und die Ofenbaukosten gesenkt werden.
