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耐热玻璃导热系数的影响因素
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耐热玻璃导热系数的影响因素
新闻发布时间:2013-4-23
新闻浏览次数:6908
新闻作者:锦泰特种玻璃
导热系数表征着物质传递热量的难易,它的倒数值称为热阻。玻璃是一种热的不良导体, 其导热系数较低,介于0.712~1.340w/(m.k)之间,耐热玻璃的导热系数主要决定于玻璃的化学组成、温度及其颜色等。
(1)导热系数与温度的关系
耐热玻璃内部的导热可以通过热传导和热辐射来进行,即导热系数 是热传导系数 和热 辐射系数 两者之和。低温时 占主要地位,其大小主要决定于化学组成。在高温下通过热辐射的传热即 起主导作用,因此在高温时,玻璃的导热性随着温度的升高而增加。普通玻璃加热到软化温度时,玻璃的导热性几乎增加一倍。图5-10表示石英玻璃的导热系数与温度的关系。从图中可看出温度较高时, 几乎保持不变,而 因 与 成比例关系而迅速增大。
(2)导热系数与组成的关系
耐热玻璃中高纯二氧化硅玻璃的导热系数最大,其值为1.340 w/(m.k)。含有PbO和BaO的玻璃导热系数较低,例如含50%PbO的玻璃其 约为0.796 w/(m.k)。因此玻璃中增加SiO2 、A12O2 、B2O2 、CaO 、MgO等都能提高玻璃的导热性能。
低温时热传导系数占主导地位,故化学成分对玻璃导热性能的影响可从化学键强度来分析。键强度愈大,热传导性能应愈好。因此在玻璃中引入碱金属氧化物会减小导热系数。
(3)导热系数与其颜色的关系
耐热玻璃颜色的深浅对导热系数的影响也较大,玻璃的颜色愈深,其导热能力也愈小。这对玻璃制品的制造工艺具有显著的影响。当熔制深色玻璃时,由于它们的导热性比无色透明玻璃差,透热能力低,所以沿炉池深度方向上,表层玻璃液与底层玻璃液存在着较大的温差。因此对于熔制深色玻璃的池炉来说,池深一般要求设计得比较浅,否则深层玻璃液得不到足够的热量,而使熔化发生困难,而当温度处于析晶温度范围时,还将产生失透等缺陷,严重时在低层甚至形成不动层,造成玻璃液在流液洞中凝结,影响正常生产。当冷却时,深色玻璃内部的热量又不易散出,导致内外温度差大,使玻璃退火不良。但对钢化却是有利的。熔制有色的玻璃液,其耗热量较低。
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