SiO2/Al2O3微孔粉体真空隔热材料的性能及应用模拟研究

来源 :郑州大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:aaajansen
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
我国是一个能源消耗大国,随着全球不可再生能源日益匮乏,对于能耗较高的钢铁、水泥、玻璃、陶瓷、电力等行业的工业窑炉而言,在窑炉上使用高效的隔热保温材料是节约现有能源、提高能源利用效率、降低能耗最直接有效的途径。微孔粉体隔热材料具有微粉与纤维复合堆积而成的多孔结构,经真空封装后制成的真空隔热材料具有更加优良的隔热保温性能,是一种具极具应用潜力的隔热材料。本文以SiO2/Al2O3微孔粉体为基体,以Zr O2纤维为增强纤维、TiO2粉为遮光剂,采用干法成型工艺进行混合、压制成型,然后经由铝箔真空封装制成微孔粉体真空隔热材料。并深入探讨了芯材密度、TiO2添加量和真空度对SiO2/Al2O3复合微孔粉体真空隔热材料性能的影响;以及温度对微孔粉体真空隔热材料导热系数的影响。此外,本文还搭建高温试验炉对实验制备的SiO2/Al2O3复合微孔粉体真空隔热材料的隔热性能进行评估,并利用COMSOL软件对试验炉的稳态传热进行仿真分析,对微孔粉体真空隔热材料的效果进一步分析。得到的主要结论如下:(1)不同密度的复合微孔粉体隔热材料真空封装后其导热系数的变化程度不同。真空封装后隔热材料导热系数的降低程度随着密度的增加先增加后减小,芯材密度为0.62g/cm3时真空封装对隔热材料导热系数的影响最为明显,导热系数从0.063W/m·K降低为0.054W/m·K。(2)TiO2添加量对微孔粉体隔热材料真空封装前后导热系数的影响表明:TiO2添加量为5wt%时真空封装对试样的导热导热系数影响程度最大,从封装前隔热材料的导热系数为0.060W/m·K降低到封装后的0.045W/m·K,降低程度为25.0%;随着TiO2含量从5%增加到15%,真空封装对试样导热系数的影响程度越来越小,由25.0%降至13.3%。(3)真空度对微孔粉体真空隔热材料导热系数的影响表明:随着真空度的提升,试样的导热系数呈现逐渐降低后趋于平缓的趋势,真空封装合适的真空度为1.5k Pa。(4)温度对微孔粉体隔热材料真空封装前后导热系数的影响表明:200°C时真空封装对试样的导热系数影响最大,降低程度为25.0%,但是在400°C和600°C时封装的真空结构已经受到破坏,试样的导热系数只是略微降低了5%左右。(5)隔热材料在高温试验炉中的应用对比可知:隔热材料为微孔粉体真空隔热材料时高温试验炉的冷面温度只有128°C,冷面散热量仅为53W;而同等条件下硅酸铝隔热纤维为隔热层时冷面温度为272°C,散热量为80W。结果表明微孔粉体真空隔热材料的隔热效果更为显著。通过COMSOL软件对高温试验炉的传热进行仿真分析,研究了复合微孔粉体真空隔热材料对高温试验炉温度场分布的影响,验证了微孔粉体真空隔热材料优良的保温隔热效果。
其他文献
在一般“电器学”文献中,对E型磁路进行分析时,除了必须考虑气隙磁阻之外,对铁磁阻和窗口漏磁这两个因素,常常根据具体情况选择其一;在求解电磁力时又常常把电流的时间函数作为已知
本文探讨了铸件表面合金化工艺中表面合金层的形成机理,并对影响合金层状况的若干工艺因素进行了实验分析。
新课标理念下,探究学习被广大教师关注。由于探究学习课堂对教师的备课、把控课堂等方面提出更高的要求,在具体实施过程中存在一些问题。文章就此进行分析并提出解决方法。
利用X射线衍射和TEM较系统研究ZnAl_(27)Cu_1Mg_(0.01)合金经360℃均匀化处理后,在100℃时效过程中的相和组织转变顺序及其转变机制。观察分析发现:人工时效过程中相及组织转
通过光镜、扫描电镜、电子探针、俄歇能谱等手段,研究了稀土变质剂对中碳马氏体铸钢中夹杂的变质作用,并研究了夹杂的化学组成,结果表明,稀土变质剂改善了中碳马氏体铸钢中夹
目的分析小切口进行阑尾炎切除的手术效果。方法将123例阑尾炎患者随机分成观察组与对照组,观察组采取小切口进行阑尾炎切除手术的治疗,对照组采取传统进行阑尾炎切除手术的
迫于气候变暖、环境污染等多重压力,电力系统中的燃气发电占比日益增加,逐渐加强了电力系统和天然气系统之间的相互影响,对同时融合电力系统和天然气系统运行约束的电-气综合
目的总结疟疾防治工作中的经验.方法从建国初期始,详细阐述了不同年代和不同发病时期所采取的相应防制措施,从而有效地降低了疟疾发病,控制其暴发流行,直至达到基本消灭,嗣后
为观察溴敌隆在特殊场所的灭鼠效果,为灭鼠剂药效试验方法及评价标准提供依据,2003年3月份进行了此项试验.
本文用正交试验法研究了压铸工艺参数及热处理对压铸锌合金机械性能如冲击韧性、延伸率和抗拉强度的影响,优选出了最佳工艺参数组合:低压射速度,中等压射比压,高模具温度。试