耐熱玻璃導(dǎo)熱系數(shù)的影響因素

新聞發(fā)布時間：2013-4-23

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新聞作者：錦泰特種玻璃

導(dǎo)熱系數(shù)表征著物質(zhì)傳遞熱量的難易，它的倒數(shù)值稱為熱阻。玻璃是一種熱的不良導(dǎo)體，其導(dǎo)熱系數(shù)較低，介于0.712～1.340w/(m.k)之間，耐熱玻璃的導(dǎo)熱系數(shù)主要決定于玻璃的化學組成、溫度及其顏色等。
（1）導(dǎo)熱系數(shù)與溫度的關(guān)系
耐熱玻璃內(nèi)部的導(dǎo)熱可以通過熱傳導(dǎo)和熱輻射來進行，即導(dǎo)熱系數(shù) 是熱傳導(dǎo)系數(shù) 和熱輻射系數(shù) 兩者之和。低溫時占主要地位，其大小主要決定于化學組成。在高溫下通過熱輻射的傳熱即起主導(dǎo)作用，因此在高溫時，玻璃的導(dǎo)熱性隨著溫度的升高而增加。普通玻璃加熱到軟化溫度時，玻璃的導(dǎo)熱性幾乎增加一倍。圖5-10表示石英玻璃的導(dǎo)熱系數(shù)與溫度的關(guān)系。從圖中可看出溫度較高時，幾乎保持不變，而因與成比例關(guān)系而迅速增大。
（2）導(dǎo)熱系數(shù)與組成的關(guān)系
耐熱玻璃中高純二氧化硅玻璃的導(dǎo)熱系數(shù)最大，其值為1.340 w/(m.k)。含有PbO和BaO的玻璃導(dǎo)熱系數(shù)較低，例如含50%PbO的玻璃其約為0.796 w/(m.k)。因此玻璃中增加SiO2 、A12O2 、B2O2 、CaO 、MgO等都能提高玻璃的導(dǎo)熱性能。
低溫時熱傳導(dǎo)系數(shù)占主導(dǎo)地位，故化學成分對玻璃導(dǎo)熱性能的影響可從化學鍵強度來分析。鍵強度愈大，熱傳導(dǎo)性能應(yīng)愈好。因此在玻璃中引入堿金屬氧化物會減小導(dǎo)熱系數(shù)。
（3）導(dǎo)熱系數(shù)與其顏色的關(guān)系
耐熱玻璃顏色的深淺對導(dǎo)熱系數(shù)的影響也較大，玻璃的顏色愈深，其導(dǎo)熱能力也愈小。這對玻璃制品的制造工藝具有顯著的影響。當熔制深色玻璃時，由于它們的導(dǎo)熱性比無色透明玻璃差，透熱能力低，所以沿爐池深度方向上，表層玻璃液與底層玻璃液存在著較大的溫差。因此對于熔制深色玻璃的池爐來說，池深一般要求設(shè)計得比較淺，否則深層玻璃液得不到足夠的熱量，而使熔化發(fā)生困難，而當溫度處于析晶溫度范圍時，還將產(chǎn)生失透等缺陷，嚴重時在低層甚至形成不動層，造成玻璃液在流液洞中凝結(jié)，影響正常生產(chǎn)。當冷卻時，深色玻璃內(nèi)部的熱量又不易散出，導(dǎo)致內(nèi)外溫度差大，使玻璃退火不良。但對鋼化卻是有利的。熔制有色的玻璃液，其耗熱量較低。

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