Wat is het verband tussen de thermische geleidbaarheid en de dichtheid, soortelijke warmte en thermische geleidbaarheid van het materiaal?

De relatie tussen de thermische geleidbaarheid van het isolatiemateriaal wordt gegeven door λ=k/(ρ×c), waarbij k de thermische geleidbaarheid van het materiaal voorstelt, ρ de dichtheid en c de soortelijke warmte.

1. Het concept van thermische geleidbaarheid
Bij isolatiematerialen verwijst thermische geleidbaarheid naar het vermogen van warmte per oppervlakte-eenheid in het materiaal om per tijdseenheid door het materiaal te stromen, oftewel de warmteoverdrachtssnelheid. Deze wordt meestal uitgedrukt als de warmtestroom per oppervlakte-eenheid per tijdseenheid bij een temperatuurverschil van 1 K, en de eenheid is W/(m·K). De mate van warmtegeleiding hangt af van de thermische geleidbaarheid en het temperatuurverschil van het materiaal.

2. De berekeningsformule voor de thermische geleidbaarheid
De thermische geleidbaarheid van het isolatiemateriaal is gerelateerd aan de dichtheid, de soortelijke warmte en de thermische geleidbaarheid van het materiaal, en de relatie daartussen is: λ=k/(ρ×c).
Hierin staat k voor de thermische geleidbaarheid van het materiaal, uitgedrukt in W/(m·K); ρ voor de dichtheid, uitgedrukt in kg/m³; en c voor de soortelijke warmte, uitgedrukt in J/(kg·K). Deze formule laat zien dat als we de thermische geleidbaarheid van het isolatiemateriaal willen verlagen, we de dichtheid, de soortelijke warmtecapaciteit en de thermische geleidbaarheid van het materiaal moeten verlagen.

3. Factoren die de thermische geleidbaarheid beïnvloeden
De warmtegeleidingscoëfficiënt van isolatiemateriaal wordt beïnvloed door vele factoren, zoals temperatuur, structurele eigenschappen van het materiaal (zoals de kristalstructuur), chemische samenstelling van het materiaal, interacties tussen de materialen, enzovoort. Daarnaast hebben ook de dichtheid, het watergehalte, de porositeit en andere parameters van het isolatiemateriaal invloed op de warmtegeleidingscoëfficiënt.


Geplaatst op: 20 januari 2025