多孔鎂橄欖石輕量化材料的氣孔特性與導(dǎo)熱性能的相關(guān)性研究.pdf

1、鎂橄欖石具有較低熱導(dǎo)率，僅為方鎂石的1/3-1/4，且高溫下同大多數(shù)耐火材料的相容性好，因此鎂橄欖石被看作一種有發(fā)展前景的高溫隔熱原料。本文采用熔鹽介質(zhì)作造孔劑進(jìn)行鎂橄欖石輕量化制備，針對(duì)“輕量化材料的導(dǎo)熱系數(shù)和氣孔特性之間的相關(guān)性”進(jìn)行研究。
　　本研究以天然鎂橄欖石為原料，采用熔鹽介質(zhì)法的NaCl為熔鹽介質(zhì)，加入量分別為0wt％、10wt％、20wt％、30wt％和40wt％，分別于1050℃、1100℃和1150℃制備具有不

2、同氣孔特性的鎂橄欖石多孔材料。以灰色系統(tǒng)理論為基礎(chǔ)，建立氣孔結(jié)構(gòu)特性參數(shù)（顯氣孔率、閉口氣孔率、孔徑分布、分形維數(shù)、平均孔徑等）與導(dǎo)熱系數(shù)和耐壓強(qiáng)度之間的關(guān)聯(lián)性。根據(jù)經(jīng)典導(dǎo)熱模型和復(fù)合傳熱理論分別建立符合多孔鎂橄欖石材料的非線性導(dǎo)熱模型和復(fù)合傳熱導(dǎo)熱模型。利用ANSYS軟件建立符合鎂橄欖石氣固相分布特性的有限元模型，計(jì)算了不同孔隙率下多孔鎂橄欖石材料的導(dǎo)熱系數(shù)。結(jié)果表明：不同NaCl熔鹽含量和不同燒成溫度處理的試樣，以孔徑r=4.70μ

3、m為界，具有雙重分形特征?；疑P(guān)聯(lián)理論分析表明：不同熔鹽含量制備的多孔材料的導(dǎo)熱系數(shù)與孔徑范圍0.47～4.70μm孔數(shù)量灰關(guān)聯(lián)度最大，此范圍內(nèi)的孔徑分布對(duì)試樣導(dǎo)熱系數(shù)的貢獻(xiàn)最大。不同燒成溫度試樣的導(dǎo)熱系數(shù)與氣孔特性參數(shù)的關(guān)聯(lián)度相對(duì)熔鹽含量變化與其的相關(guān)性較低，其導(dǎo)熱系數(shù)與孔徑分布于大于47.00μm的區(qū)間灰關(guān)聯(lián)度最大。耐壓強(qiáng)度與試樣的氣孔率和小孔徑分布數(shù)量關(guān)聯(lián)度較大。根據(jù)經(jīng)典導(dǎo)熱模型和復(fù)合傳熱導(dǎo)熱兩種方法建立的計(jì)算多孔鎂橄欖石導(dǎo)熱系數(shù)