Bài giảng Công nghệ vật liệu cách nhiệt - Chương 2: Phân loại vật liệu cách nhiệt và các tính chất cơ bản của vật liệu cách nhiệt
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (154.55 KB, 20 trang )
<span class='text_page_counter'>(1)</span><div class='page_container' data-page=1>
<b>Chương II: Phân loại vật liệu cách nhiệt </b>
<b>và các tính chất cơ bản của VLCN</b>
I.
Phân loại vật liệu cách nhiệt:
</div>
<span class='text_page_counter'>(2)</span><div class='page_container' data-page=2>
I. Phân loại vật liệu cách nhiệt:
1. Phân loại VLCN theo độ dẫn nhiệt:
Theo độ dẫn nhiệt VLCN được phân thành
các loại như sau:
VLCN có độ dẫn nhiệt thấp, tương ứng có
hệ số dẫn nhiệt đo ở 25
oC, kí hiệu λ
25:
λ
<sub>25</sub>< 0,06 w/m.
oC hay λ
<sub>25</sub>< 0,05
</div>
<span class='text_page_counter'>(3)</span><div class='page_container' data-page=3>
I. Phân loại vật liệu cách nhiệt:
VLCN có độ dẫn nhiệt trung bình, tương ứng
có hệ số dẫn nhiệt đo ở 25
oC, kí hiệu λ
25:
λ
<sub>25</sub>Є [0,06 ÷ 0,115] w/m.
oC hay λ
<sub>25</sub>Є [0,05 ÷
0,10] kCal/m.
oC.h
VLCN có độ dẫn nhiệt lớn, tương ứng có hệ số
dẫn nhiệt đo ở 25
oC, kí hiệu λ
25:
λ
<sub>25</sub>Є [0,115 ÷ 0,175] w/m.
oC hay λ
<sub>25</sub>Є [0,10 ÷
</div>
<span class='text_page_counter'>(4)</span><div class='page_container' data-page=4>
I. Phân loại vật liệu cách nhiệt:
2. Phân loại VLCN theo khối lượng thể tích:
Phân loại VLCN theo khối lượng thể tích ở trạng
thái khơ là cơ sở để định mác cho các loại
VLCN:
VLCN có độ rỗng rất lớn tương ứng có KLTT ở
</div>
<span class='text_page_counter'>(5)</span><div class='page_container' data-page=5>
I. Phân loại vật liệu cách nhiệt:
VLCN có độ rỗng lớn tương ứng có KLTT ở trạng
thái khơ Є [100 ÷ 175] kg/m
3hay có mác lần lượt là
100, 125, 150, 175.
VLCN có độ rỗng trung bình tương ứng có KLTT ở
trạng thái khơ Є [200 ÷ 400] kg/m
3hay có mác lần
lượt là 200, 250, 300, 350, 400.
VLCN có độ rỗng thấp tương ứng có KLTT ở trạng
</div>
<span class='text_page_counter'>(6)</span><div class='page_container' data-page=6>
I. Phân loại vật liệu cách nhiệt:
3. Phân loại VLCN theo hình dạng bên ngồi:
Theo hình dạng bên ngồi VLCN được phân thành:
VLCN dạng rời: có thể là vật liệu vơ cơ hay hữu cơ tồn
tại dưới dạng hạt hay bột mịn như bông khoáng vê viên,
vecmiculit phồng, cát peclit, bột than bùn...
</div>
<span class='text_page_counter'>(7)</span><div class='page_container' data-page=7>
I. Phân loại vật liệu cách nhiệt:
VLCN dạng cấu kiện: có hình dạng kích thước ổn định,
thường được chế tạo với sự có mặt của chất kết dính
(các sản phẩm dạng tấm, dạng hình trụ hay bán trụ)
trong số đó phổ biến hơn cả là loại VLCN dạng tấm
cứng thường có kích thước như sau 1x0,5x[0,05÷0,1]m.
Lưu ý: chiều dày của sản phẩm dạng tấm được xác định
</div>
<span class='text_page_counter'>(8)</span><div class='page_container' data-page=8>
I. Phân loại vật liệu cách nhiệt:
=> Khi vật liệu có trị số nhiệt trở càng lớn thì cho phép
chế tạo sản phẩm dạng tấm có chiều dày nhỏ và ngược
lại.
</div>
<span class='text_page_counter'>(9)</span><div class='page_container' data-page=9>
I. Phân loại vật liệu cách nhiệt:
VLCN dạng cấu kiện thường được dùng làm kết cấu
bao che để cách nhiệt cho cơng trình hay dùng để cách
nhiệt cho các bề mặt có độ cong nhỏ (đã định hình) như
các loại ống dẫn hoặc bề mặt có độ cong lớn như bồn
chứa.
</div>
<span class='text_page_counter'>(10)</span><div class='page_container' data-page=10>
I. Phân loại vật liệu cách nhiệt:
4. Phân loại VLCN theo độ cứng:
</div>
<span class='text_page_counter'>(11)</span><div class='page_container' data-page=11>
I. Phân loại vật liệu cách nhiệt:
<b>Loại sản phẩm</b>
<b>Tải trọng ép</b>
0,02 Mpa 0,04 Mpa 0,10 Mpa
Biến dạng tương đối khi ép %
Sản phẩm mềm
Sản phẩm cứng vừa
Sản phẩm cứng
> 30
6 ÷ 30
< 6
Sản phẩm có độ cứng cao < 10
</div>
<span class='text_page_counter'>(12)</span><div class='page_container' data-page=12>
II. Các tính chất cơ bản của VLCN
1. Tính chất vật lý:
a. Các thông số đặc trưng cho trạng thái và cấu trúc của
VLCN:
a<sub>1</sub>. Khối lượng thể tích:
</div>
<span class='text_page_counter'>(13)</span><div class='page_container' data-page=13>
II. Các tính chất cơ bản của VLCN
Nếu mẫu vật liệu có khối lượng là m và thể tích tự
nhiên là Vo thì γ<sub>o</sub> của nó được tính như sau:
Thực tế cho thấy trị số khối lượng thể tích của vật liệu
thay đổi khi độ ẩm của vật liệu thay đổi nên ta xét 2
trường hợp cụ thể như sau:
<i>o</i>
<i>o</i>
<i>V</i>
<i>m</i>
</div>
<span class='text_page_counter'>(14)</span><div class='page_container' data-page=14>
II. Các tính chất cơ bản của VLCN
Trường hợp 1: khi mẫu vật liệu ở trạng thái khơ (w =
0%): lúc này mẫu có khối lượng là mk và thể tích tự
nhiên là Vok, ta suy ra khối lượng thể tích của mẫu vật
liệu ở trạng thái khô (γ<sub>ok</sub>) bằng:
Trường hợp 2: khi mẫu vật liệu ở trạng thái ẩm (w ≠
0%): lúc này mẫu có khối lượng là mw và thể tích tự
nhiên là Vow, ta suy ra khối lượng thể tích của mẫu vật
liệu ở trạng thái ẩm (γ<sub>ow</sub>) bằng:
Với V<sub>ow</sub> = V<sub>ok</sub>x(1+w<sub>v</sub>)
Trong đó w<sub>v</sub> (%) là độ ẩm thể tích:
</div>
<span class='text_page_counter'>(15)</span><div class='page_container' data-page=15>
II. Các tính chất cơ bản của VLCN
Đối với VLCN có chứa nhiều lỗ rỗng như các sản phẩm
dạng tấm, các sản phẩm dạng cuộn (thảm, lưới) được
chế tạo từ sợi bơng khống, sợi thủy tinh hay sợi hữu
cơ... Thì khối lượng thể tích của chúng được xác định
dưới tải trọng 0,02 Mpa.
</div>
<span class='text_page_counter'>(16)</span><div class='page_container' data-page=16>
II. Các tính chất cơ bản của VLCN
1. Tính chất vật lý:
a. Các thông số đặc trưng cho trạng thái và cấu trúc của
VLCN:
a<sub>2</sub>. Độ rỗng:
Độ rỗng là thể tích rỗng chứa trong một đơn vị thể tích
tự nhiên của vật liệu. Kí hiệu r, tính theo %.
V<sub>r</sub> – thể tích rỗng của mẫu vật liệu (cm3, lít, m3).
V<sub>o</sub> – thể tích tự nhiên của mẫu vật liệu (cm3, lít, m3).
%(*)
100
<i>o</i>
<i>r</i>
</div>
<span class='text_page_counter'>(17)</span><div class='page_container' data-page=17>
II. Các tính chất cơ bản của VLCN
Độ rỗng của vật liệu có thể được xác định theo phương
pháp bão hịa heli lỏng nhưng phương pháp này rất khó
thực hiện, thực tế hiện nay hay dùng phương pháp gián
tiếp để xác định độ rỗng của vật liệu thông qua các
thông số khác dễ xác định hơn như γa và γok. Cụ thể như
sau:
Ta có V<sub>r</sub> = V<sub>o</sub> – V<sub>a</sub> thế vào Công thức (*):
%
100
)
1
(
1
1
</div>
<span class='text_page_counter'>(18)</span><div class='page_container' data-page=18>
II. Các tính chất cơ bản của VLCN
Lưu ý:
Lỗ rỗng trong VLCN gồm có 2 loại: lỗ rỗng hở và lỗ rỗng
kín.
Giá trị độ rỗng (r) được xác định ở trên chính là độ rỗng
tồn phần của vật liệu. Đối với VLCN cần phân biệt rõ 3 giá
trị độ rỗng:
Độ rỗng toàn phần (r) bao gồm các lỗ rỗng hở và lỗ rỗng
kín.
Độ rỗng hở (r<sub>h</sub>) chỉ xét các lỗ rỗng hở (là các lỗ rỗng thơng
với mơi trường bên ngồi, do đó ta có thể xác định giá trị độ
rỗng hở - rh bằng phương pháp xác định độ hút nước bão
</div>
<span class='text_page_counter'>(19)</span><div class='page_container' data-page=19>
II. Các tính chất cơ bản của VLCN
Độ rỗng kín (r
<sub>k</sub>) chỉ xét các lỗ rỗng kín.
Ta có r = r
<sub>h</sub>+ r
<sub>k</sub>=> r
<sub>k</sub>= r - r
<sub>h</sub>
Nhận xét:
Vật liệu chứa nhiều lỗ rỗng kín có cường độ
cao hơn, cách nhiệt tốt hơn so với vật liệu chứa
nhiều lỗ rỗng hở, nhưng ngược lại vật liệu chứa
nhiều lỗ rỗng hở thì hút âm tốt hơn…
Độ rộng của vật liệu dao động trong khoảng
</div>
<span class='text_page_counter'>(20)</span><div class='page_container' data-page=20>
II. Các tính chất cơ bản của VLCN
Độ rỗng toàn phần của VLCN phụ thuộc vào tỷ
lệ thành phần pha rắn, thành phần này đóng vai
trị quyết định đến các tính chất cơ lý và tính
chất sử dụng của VLCN.
=> Do đó khi tăng độ rỗng toàn phần của VLCN
</div>
<!--links-->
