陶瓷粉末中固相物质导热系数的计算方法

对于未知具体组成成分的微粒介质,例如瓷土、沙子、陶瓷粉末等,包含的固相物质的真实导热系数很难得出。本文提供一种计算微粒介质中固相物质导热系数的方法,只需简单测量微粒介质在绝对干燥和绝对润湿的状态下的导热系数,即可计算出微粒介质中固相物质的导热系数,并对Al2O3陶瓷粉末进行实验测量,将实验计算的结果和理论数据进行比较,结果表明,公式计算值与理论值有较好的一致性。     

导热系数探针研究的新进展

本文深入分析了线热源探针及测试条件与线热源的解析解及求解边界条件之间的差异,探讨了探针和实验应具备什么样的条件,解析解中的指数积分函数E_1(x)才能代之以对数函数ln(x)。从实验数据的线性回归直线式与实验记录之间的一些不吻合迹象,发现了探针的不等值蓄热形成的缺口;并提出了一个能弥合这一缺口,使实验关联式还原成理想线热源的解析解的“两点式还原法”。从而把探针的测量准确度和可靠性提高到了一个从未有过的高度,而且扩大了探针的适用范围。     

热线探针测定液体的导热系数

本文分析了热线探针测定液体导热系数时产生误差的原因,指出了设计探针时应注意的问题。首次提出了利用实验数据对导热系数关联式进行校正的“两点式还原法”,从而提高了测量精度,与发表的文献数据相比,校正后的数据相对误差在±3％内。     

NZP陶瓷组成与显微结构对其导热系数的影响

研究了化学组成及显微结构对Ｍ１位ＮＺＰ陶瓷导热系数的影响，随着Ｍ１位离子种类数的增加，ＮＺＰ陶瓷的导热和降低。ＣＭＳ的导热系数随着气孔率的增加而降低。     

碳热还原法合成氮化铝陶瓷粉末的研究

本文以Al2O3和活性碳为原料，采用碳热还原法制备了氮化铝陶瓷粉末。通过对原料的DSC－TG及制备物XRD、SEM、EDAX的分析，表明该方法在较低的温度下即能制备出晶形发育完善、粒度均匀、纯度高的氮化铝陶瓷粉末，并对其反应机理进行了初步探讨。     

串联模型法测量泡沫塑料导热系数

采用串联模型热流计法,即通过叠加试样间接测量的方式,对硬质聚氨酯泡沫塑料、橡塑泡沫塑料及挤塑聚苯乙烯泡沫塑料在平均温度10℃、15℃、25℃下的导热系数进行了测试,并分析比较了导热系数测试值与模型计算值。结果表明:在不同平均温度及材料条件下,导热系数的串联模型计算值与测试值的误差均较小,因此该串联模型可用于薄层材料导热系数的测试。     

钼矿尾矿制备低导热系数保温陶瓷板

以钼矿尾矿为主要原料(55%),结合高岭土、红泥、长石、玻璃粉及发泡剂,烧结制备了保温陶瓷板,并对其进行了表面装饰。测定了保温陶瓷板的吸水率、体积密度、抗压强度、导热系数,观测了其显微结构并对气孔孔径进行了统计。研究了烧成温度、泥浆细度以及发泡剂添加量对保温陶瓷板的孔径影响规律。结果表明:发泡剂添加量对保温陶瓷板的孔结构、孔径大小及分布影响最为显著,是获得低导热系数保温陶瓷板的关键。钼矿尾矿基隔热保温板固废含量高、隔热保温性能优异且质轻,是一种具有广阔市场前景的新型建筑保温材料。     

用稳态法测量轮胎橡胶复合材料的导热系数

利用稳态法测试了4种轮胎橡胶复合材料的导热系数，在测试温度范围内，实验结果与温度线性相关。对误差进行了分析，并用校核实验验证了实验装置的准确性和精确性。     

有机溶液导热系数的测量

研究了瞬态圆球法测定有机溶液导热系数的方法，采用珠状热敏电阻来构成导热池，由测量导热池、参比导热池与两固定电阻组成测量电桥，导出了电桥的电压变化与被测液体导热系数之间的关系，通过测量电桥的电压值，测定了几种有机溶液的导热系数。     

稳态平板法测导热系数的补充实验研究

以建陶坯体为研究对象,针对目前平板法测量圆饼状固体材料导热系数的常见问题,采用蜡封方法避免水分沿圆周方向的逸出,分析湿度对导热系数的影响。试验结果表明:坯体导热系数随温度和含水率的升高而升高,并首次针对不符合尺寸要求的实验样品采用简化的实验方法,推导出其导热系数的计算公式。     

SiC纳米粉体悬浮液导热系数研究

本文作采用非稳态热丝法,测量了水中加平均粒为25nm的碳化硅粉（简称n-SiC),乙二醇中加n-SiC,水中加平均粒径为0.6μm的碳化硅粉（简称μ-SiC）和乙醇中加μ-SiC等4个系列不同固体积含量悬浮液的有效热系数,实验结果表明：对于所研究的悬浮液,其有效导热系数相对增加量随固相加入量的增加而线性增加;固相颗粒形貌对有效导热系数相对增加量有显著影响;基体液体虽对有效导热系数相对增加量无明显影响,但有效导热系数的绝对量由基体液体的导热系数决定。     

煤矸石制备多孔复相陶瓷材料及导热系数研究

利用煤矸石作为主要原料,以有机物交联丙烯酸树脂(AMR)作为造孔剂,合成多孔复相陶瓷,用作保温材料.通过对材料性能测试表明,随着造孔剂含量的增加,材料的体积密度下降、气孔率增加、导热系数和抗压强度也降低.添加10％～ 40％ AMR造孔剂后合成的多孔陶瓷性能符合高效能外墙外保温材料标准.通过对合成样品导热系数和气孔率关系的研究,表明两相材料导热系数模型中的有效介质理论公式可以应用于多孔复相陶瓷中.     

改善建筑陶瓷墙地砖强度和导热性能的试验研究

以粘土、煅烧高岭土、长石、锂辉石和煅烧氧化铝等为原料,采用半干压法压制成型,在1210～1220℃温度范围内烧成,研制了具有较高体积密度、抗压强度和导热系数的新型陶瓷墙地砖。实验研究结果表明,通过优化现有陶瓷墙地砖的工艺配方,改善陶瓷墙地砖微观结构,有利于降低陶瓷墙地砖的气孔率,提高陶瓷墙地砖的致密度和刚玉-莫来石相含量,可获得导热系数为2.0～2.4W/(m.K)、断裂模数为51～57MPa的新型陶瓷墙地砖。     

热塑性聚酰亚胺复合材料导热性能研究

采用稳态热板法测定铜粉（Cu）填充热塑性聚酰亚胺（TPI）复合材料的热导率，研究了Cu填充量对复合材料的力学性能和导热性能的影响，初步探讨了温度与复合材料热导率的关系。通过扫描电子显微镜观察了复合材料的微观形态。在此基础上，理论计算复合材料热导率。研究表明，Cu填充TPI可有效提高复合材料力学性能和导热性能。当Cu体积分数提高到26％时，填料聚集形成导热链，Cu／TPI复合材料的热导率是纯TPI树脂的3．5倍；当填料含量低于10％时，Maxwell—Eucken模型适合预测复合材料热导率；基于导热链考虑的Y．Agan模型可较好地反映复合材料热导率随填料含量的变化情况；随着温度的升高，Cu／TPI复合材料热导率先增大后趋于平缓。     

Calculating the Thermal Conductivity of Heated Powder Compacts

This work is devoted to the theoretical understanding of the microstructure and thermal conductivity relationships of compacted ceramic powders in the initial, nondensifying stage of sintering. A model based on surface diffusion of vacancies for the growth of the neck between particles is combined with numerical fully three-dimensional code calculations, which solve for the effective heat conductivity coefficient of lightly sintered particles. The predictions of the model are in agreement with experimental observations. The approach presented can be applied to solve a series of related problems, like dielectric properties, with arbitrary microstructure and multicomponent composite of the powders.     

Development of High Thermal Conductivity Aluminum Nitride Ceramic

AIN ceramics with densities varying from 3.18 to 3.30 g/cm³ and room-temperature thermal conductivities varying from 88 to 193 W/m K were produced. Different sintering conditions, packing powders, AIN powder sources, carbon additive, and sintering times were evaluated, and the key processing parameters which cause the differences in density and thermal conductivity were identified. SEM, TEM, and EDS were used to characterize the correlation between thermal conductivity, microstructure, and processing parameters. The important parameters which control the thermal conductivity of AIN ceramics are discussed.     

Highly Porous Zirconia Ceramic Foams with Low Thermal Conductivity from Particle‐Stabilized Foams

Zirconia ceramic foams with ultra‐high porosity of 96%–98% have been fabricated using sodium dodecyl sulfate (SDS) as the particle stabilizer of zirconia particles for the first time. The wet foams stabilized by zirconia particles are ultra‐stable due to partially hydrophobic zirconia particles modified by SDS. Zirconia foams exhibit close cells with thin cell wall and small grain size. Increasing SDS concentration favors the foamability of the suspension, and further increases the porosity of ceramic foams. Zirconia ceramic foams with porosity of 98.1% have compressive strength of 0.26 ± 0.05 MPa. Decreasing solid loading leads to the porosity of ceramic foams. The compressive strength could be improved significantly by increasing the sintering temperature. Zirconia ceramic foams with porosity of 97.9% has low thermal conductivity of 0.027 ± 0.004 W·(m·K)^?1, which could be used as thermal insulation and refractory material.     

导热垫片导热性能的影响因素分析

分析硬度以及测试条件对导热垫片导热性能的影响。结果表明:随着硬度的增大,导热垫片的导热系数减小,热阻增大,适宜硬度为70度;随着测试压力的增大,导热垫片的导热系数增大,热阻减小,适宜测试压力为345 kPa;随着测试温度的升高,导热垫片的导热系数增大,热阻减小,适宜测试温度为80℃;减少导热垫片内部气体空穴,能够增大导热粉体接触几率,有助于改善导热垫片的导热性能。     

添加剂对NZP族低热膨胀陶瓷热学性质的影响

以NZP族低热膨胀陶瓷Ca1-xBaxZr4(PO4)6(0≤x≤1)系列中的零膨胀组成Ca0.85Ba0.15Zr4P6O24为例,着重研究了不同添加剂对该零膨胀陶瓷的热膨胀异向性、平均热膨胀系数和导热性能的影响规律。实验结果表明,在烧结过程中添加质量分数1%SiO2或3%SiC均能够降低Ca0.85Ba0.15Zr4P6O24的热膨胀异向性,但与此同时,第二相的加入使Ca0.85Ba0.15Zr4P6O24的热膨胀系数有所上升。质量分数为1%～7%SiC晶须的加入反而导致NZP族陶瓷导热性能进一步降低,原因是SiC抑制了晶粒生长。