Строительные материалы и изделия

Структура и свойства теплоизоляционных материалов

Потока имелось как можно больше таких воздушных пор, а тон­кие ограничивающие их стенки располагались сотообразно.

В наибольшей мере изолирующее свойство воздуха проявля­ется только при спокойном его состоянии, так как находящийся в движении воздух оказывает содействие переносу тепла. Круп­нопористое, раковистое строение материала с вытянутыми пора­ми создает условия для возникновения конвекционных потоков воздуха, что вызывает усиление передачи тепла через материал. Чем меньше объем воздуха, заключенного в порах, тем меньше его подвижность и тем лучше изолирующие свойства.

Теплоизоляционные свойства материалов зависят также от соотношения объемов воздуха, заключенного в порах, и твердого вещества, входящего в единицу объема материала. Чем тоньше слой твердого вещества, окружающего поры, тем лучше тепло­защитные свойства материала и меньше его коэффициент тепло­проводности. В очень пористых материалах с очень малой плот­ностью объем воздуха, содержащегося в них, настолько велик и теплоизолирующие свойства настолько большие, что роль твер­дого вещества в передаче становится очень незначительной. В таких материалах теплопроводность может приближаться к теплопроводности воздуха (например, в мипоре).

Если сравнить теплопроводность материалов, имеющих оди­наковый вещественный состав, но различную пористость, то можно заметить, что теплопроводность почти пропорциональна плотности материала, т. е. содержанию в них твердого вещества.

Поры и пористые каналы в материале могут быть созданы вспениванием его, введением при изготовлении материала газо­образующих добавок, контактным склеиванием или спеканием отдельных зерен и частиц материала, взаимоналожением боль­шого количества волокон и т. п.

• Структура материала оказывает существенное влияние на его теплозащитные свойства. Особенно наглядно это проявляется в материалах волокнистого строения. Например, теплопроводность древесины вдоль волокон приблизительно в 2 раза больше тепло­проводности поперек волокон. Для характеристики теплоизоля­ционных свойств материалов, применяемых в виде засыпок, боль­шое значение имеет крупность зерен. С уменьшением размера зерен теплозащитные свойства материала улучшаются, что имеет место даже в том случае, если плотность его остается, неизменной.

Таким образом, рассматривая общий характер строения теп­лоизоляционных материалов, можно сделать вывод, что малую теплопроводность материалам придают поры, когда они запол­нены воздухом, но если поверхность этих пор будет покрыта пленкой воды или поры будут заполнены водой, то теплоизоля­ционные свойства материалов резко снижаются. Это происходит потому, что вода имеет большую теплопроводность, нежели воз­дух (примерно в 25 раз). Поэтому при эксплуатации теплоизо­ляционные материалы необходимо защищать от увлажнения.