Теплопроводность стекла: Теплопроводность и плотность стекла, свойства фарфора, фаянса, хрусталя – Теплопроводность — Википедия

Содержание

Теплопроводность — Википедия

Теплопрово́дность — способность материальных тел проводить энергию (теплоту) от более нагретых частей тела к менее нагретым частям тела путём хаотического движения частиц тела (атомов, молекул, электронов и т. п.). Такой теплообмен может происходить в любых телах с неоднородным распределением температур, но механизм переноса теплоты будет зависеть от агрегатного состояния вещества.

Теплопроводностью называется также количественная характеристика способности тела проводить тепло. В сравнении тепловых цепей с электрическими это аналог проводимости.

Количественно способность вещества проводить тепло характеризуется коэффициентом теплопроводности. Эта характеристика равна количеству теплоты, проходящему через однородный образец материала единичной длины и единичной площади за единицу времени при единичной разнице температур (1 К). В Международной системе единиц (СИ) единицей измерения коэффициента теплопроводности является Вт/(м·K).

Исторически считалось, что передача тепловой энергии связана с перетеканием гипотетического теплорода от одного тела к другому. Однако с развитием молекулярно-кинетической теории явление теплопроводности получило своё объяснение на основе взаимодействия частиц вещества. Молекулы в более нагретых частях тела движутся быстрее и передают энергию посредством столкновений медленным частицам в более холодных частях тела.

В установившемся режиме плотность потока энергии, передающейся посредством теплопроводности, пропорциональна градиенту температуры:

q→=−ϰgrad(T),{\displaystyle {\vec {q}}=-\varkappa \,\mathrm {grad} (T),}

где q→{\displaystyle {\vec {q}}} — вектор плотности теплового потока — количество энергии, проходящей в единицу времени через единицу площади, перпендикулярной каждой оси, ϰ{\displaystyle \varkappa } — коэффициент теплопроводности (удельная теплопроводность), T{\displaystyle T} — температура. Минус в правой части показывает, что тепловой поток направлен противоположно вектору grad(T){\displaystyle \mathrm {grad} (T)} (то есть в сторону скорейшего убывания температуры). Это выражение известно как

закон теплопроводности Фурье.[1]

В интегральной форме это же выражение запишется так (если речь идёт о стационарном потоке тепла от одной грани параллелепипеда к другой):

P=−ϰSΔTl,{\displaystyle P=-\varkappa {\frac {S\Delta T}{l}},} [Вт/(м·К) · (м2·К)/м = Вт/(м·К) · (м·К) = Вт]

где P{\displaystyle P} — полная мощность тепловых потерь, S{\displaystyle S} — площадь сечения параллелепипеда, ΔT{\displaystyle \Delta T} — перепад температур граней, l{\displaystyle l} — длина параллелепипеда, то есть расстояние между гранями.

Связь с электропроводностью[править | править код]

Связь коэффициента теплопроводности ϰ{\displaystyle \varkappa } с удельной электрической проводимостью σ{\displaystyle \sigma } в металлах устанавливает закон Видемана — Франца:

ϰσ=π23(ke)2T,{\displaystyle {\frac {\varkappa }{\sigma }}={\frac {\pi ^{2}}{3}}\left({\frac {k}{e}}\right)^{2}T,}
где k{\displaystyle k} — постоянная Больцмана,
e{\displaystyle e} — заряд электрона,
T{\displaystyle T} — абсолютная температура.

Коэффициент теплопроводности газов[править | править код]

В газах коэффициент теплопроводности может быть найден по приближённой формуле[2]

ϰ∼13ρcvλv¯,{\displaystyle \varkappa \sim {\frac {1}{3}}\rho c_{v}\lambda {\bar {v}},}

где ρ{\displaystyle \rho } — плотность газа, cv{\displaystyle c_{v}} — удельная теплоёмкость при постоянном объёме, λ{\displaystyle \lambda } — средняя длина свободного пробега молекул газа, v¯{\displaystyle {\bar {v}}} — средняя тепловая скорость. Эта же формула может быть записана как[3]

ϰ=ik3π3/2d2RTμ,{\displaystyle \varkappa ={\frac {ik}{3\pi ^{3/2}d^{2}}}{\sqrt {\frac {RT}{\mu }}},}

где i{\displaystyle i} — сумма поступательных и вращательных степеней свободы молекул (для двухатомного газа i=5{\displaystyle i=5}, для одноатомного i=3{\displaystyle i=3}), k{\displaystyle k} — постоянная Больцмана, μ{\displaystyle \mu } — молярная масса, T{\displaystyle T} — абсолютная температура, d{\displaystyle d} — эффективный (газокинетический) диаметр молекул, R{\displaystyle R} — универсальная газовая постоянная. Из формулы видно, что наименьшей теплопроводностью обладают тяжелые одноатомные (инертные) газы, наибольшей — легкие многоатомные (что подтверждается практикой, максимальная теплопроводность из всех газов — у водорода, минимальная — у радона, из нерадиоактивных газов — у ксенона).

Теплопроводность в сильно разреженных газах[править | править код]

Приведённое выше выражение для коэффициента теплопроводности в газах не зависит от давления. Однако если газ сильно разрежен, то длина свободного пробега определяется не столкновениями молекул друг с другом, а их столкновениями со стенками сосуда. Состояние газа, при котором длина свободного пробега молекул ограничивается размерами сосуда называют высоким вакуумом. При высоком вакууме теплопроводность убывает пропорционально плотности вещества (то есть пропорциональна давлению в системе): ϰ∼13ρcvlv¯∝P{\displaystyle \varkappa \sim {\frac {1}{3}}\rho c_{v}l{\bar {v}}\propto P}, где l{\displaystyle l} — размер сосуда, P{\displaystyle P} — давление.

Таким образом коэффициент теплопроводности вакуума тем ближе к нулю, чем глубже вакуум. Это связано с низкой концентрацией в вакууме материальных частиц, способных переносить тепло. Тем не менее, энергия в вакууме передаётся с помощью излучения. Поэтому, например, для уменьшения теплопотерь стенки термоса делают двойными, серебрят (такая поверхность лучше отражает излучение), а воздух между ними откачивают.

Следует отметить, что закон Фурье не учитывает инерционность процесса теплопроводности, то есть в данной модели изменение температуры в какой-то точке мгновенно распространяется на всё тело. Закон Фурье неприменим для описания высокочастотных процессов (и, соответственно, процессов, чьё разложение в ряд Фурье имеет значительные высокочастотные гармоники). Примерами таких процессов являются распространение ультразвука, ударные волны и т. п. Инерционность в уравнения переноса первым ввел Максвелл[4], а в 1948 году Каттанео был предложен вариант закона Фурье с релаксационным членом:[5]

τ∂q∂t=−(q+ϰ∇T).{\displaystyle \tau {\frac {\partial \mathbf {q} }{\partial t}}=-\left(\mathbf {q} +\varkappa \,\nabla T\right).}

Если время релаксации τ{\displaystyle \tau } пренебрежимо мало, то это уравнение переходит в закон Фурье.

Коэффициенты теплопроводности различных веществ[править | править код]

\tau
МатериалТеплопроводность, Вт/(м·K)
Графен4840 ± 440 — 5300 ± 480
Алмаз1001—2600
Графит278,4—2435
Арсенид бора[en]200—2000
Карбид кремния490
Серебро430
Медь401
Оксид бериллия370
Золото320
Алюминий202—236
Нитрид алюминия200
Нитрид бора180
Кремний150
Латунь97—111
Хром107
Железо92
Платина70
Олово67
Оксид цинка54
Сталь нелегированная47—58
Свинец35,3
Сталь нержавеющая (аустенитная) [6]15
Кварц8
Термопасты высокого качества5—12 (на основе соединений углерода)
Гранит2,4
Бетон сплошной1,75
Бетон на гравии или щебне из природного камня1,51
Базальт1,3
Стекло1—1,15
Термопаста КПТ-80,7
Бетон на песке0,7
Вода при нормальных условиях0,6
Кирпич строительный0,2—0,7
Силиконовое масло0,16
Пенобетон0,05—0,3
Газобетон0,1—0,3
Древесина0,15
Нефтяные масла0,12
Свежий снег0,10—0,15
Пенополистирол (горючесть Г1)0,038—0,052
Экструдированный пенополистирол (горючесть Г3 и Г4)0,029—0,032
Стекловата0,032—0,041
Каменная вата0,034—0,039
Воздух (300 K, 100 кПа)0,022
Аэрогель0,017
Аргон (273—320 K, 100 кПа)0,017
Аргон (240—273 K, 100 кПа)0,015
Вакуум (абсолютный)0 (строго)

Также нужно учитывать передачу тепла из-за конвекции молекул и излучения. Например, при полной нетеплопроводности вакуума, тепловая энергия передаётся излучением (Солнце, инфракрасные теплогенераторы). В газах и жидкостях происходит перемешивание разнотемпературных слоёв естественным путём или искусственно (примеры принудительного перемешивания — фены, естественного — электрочайники). Также в конденсированных средах возможно «перепрыгивание» фононов из одного твердого тела в другое через субмикронные зазоры, что способствует распространению звуковых волн и тепловой энергии, даже если зазоры представляют собой идеальный вакуум.

Коэффициент теплопроводности — Металлы и стекло

вернуться в на страницу «Коэффициент теплопроводности»

Коэффициент теплопроводности — Металлы и стекло

Согласно: СП 50.13330.2012 Тепловая защита зданий. Приложение Т (справочное). Расчетные теплотехнические показатели строительных материалов и изделий.

Материал
Характеристики материалов в сухом состоянииРасчетные характеристики материалов при условиях эксплуатации конструкций А и Б
плот-
ность ρ0, кг/м3
удельная тепло-
емкость С0, кДж/
(кг·°С)
тепло-
провод-
ность λ0, Вт/
(м·°С)
влажность, w, %тепло-
проводность λ, Вт/(м·°С)
тепло-
усвоение  s (при периоде 24 ч) , Вт/(м2·°С)
паро-
прони-
цаемость μ, мг/(м·ч·Па)
АБАБАБА, Б
1234
5
67891011
Металлы и стекло
230 Сталь стержневая арматурная78500,48258005858126,5126,50
231 Чугун72000,48250005050112,5112,50
232 Алюминий26000,8422100221221187,6187,60
233 Медь85000,4240700407407326326
0
234 Стекло оконное25000,840,76000,760,7610,7910,790

Примечания

Коэффициенты теплопроводности стекол — Справочник химика 21

    П.4.3. РАСЧЕТ КОЭФФИЦИЕНТА ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ СТЕКЛА [c.140]

    ЗАВИСИМОСТЬ УДЕЛЬНОЙ ТЕПЛОЕМКОСТИ и КОЭФФИЦИЕНТОВ ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ КВАРЦЕВОГО СТЕКЛА ОТ ТЕМПЕРАТУРЫ [c.331]


    Коэффициент теплопроводности стекла находится в пределах 0,0014 — [c.366]

    Хо — коэффициент теплопроводности стекла, ккал/м ч С. 662 [c.662]

    Коэффициент теплопроводности стекла, ккал/(м-ч- 

[c.123]

    Коэффициент теплопроводности стекла, Вт/(мчК) 0,9 — [c.29]

    Рассчитаем по формуле Шарпа коэффициент теплопроводности стекла. [c.143]

    Дано стекло, состав которого приведен в примере расчета коэффициента теплопроводности по Винкельману (см. стр. 142), Коэффициент теплопроводности стекла  [c.144]

    Техническое стекло относится к материалам с низкой теплопроводностью и молКоэффициент теплопроводности стекла примерно в 500 раз меньше коэффициента теплопроводности меди. Наиболее высокий коэффициент теплопроводности у кварцевого стекла — л = 0,765 у боросиликатного = 0,715 у обычного листового стекла /. = [c.63]

    Таким образом, получены приближенные решения температурных напряжений в футерованных трубах с учетом коэффициентов теплопроводности стекла Я1 и стали Яг. 

[c.109]

    Для тел, плохо проводящих тепло, коэффициент теплопроводности много меньше единицы, например для стекла Х=5-10 Дж/(см-с-К), а для хорощо проводящих металлов (медь, серебро) близок к единице, т. е. приблизительно в 200 раз больше. [c.125]

    Построению моделей поведения стекломассы, учитывающих тепловые и гидродинамические процессы, посвящено много исследований [16, 19, 24, 35, 38—40]. Механизм передачи тепла в расплаве стекла обусловлен излучением, конвекцией и молекулярной теплопроводностью. Для описания этих явлений чаще всего используют уравнение теплопроводности, в котором вместо коэффициента теплопроводности применяют эффективный коэффициент. Последний определяется радиационной проводимостью и коэффициентом молекулярной теплопроводности, зависящими от температуры [1, 36, 37]. В связи с тем что методы экспериментального изучения распределения температур в стекломассе существующими техническими средствами не позволяют получать достаточно полной картины, для задания граничных условий принимаются дополнительные предположения, в ряде случаев не приводимые авторами. Это особенно относится к области, покрытой шихтой и варочной пеной, где в связи с высокими температурами и агрессивностью среды измерения, как правило, не проводят. При задании граничных условий исследователи используют качественные сведения о характере процесса варки стекла. 

[c.128]


    Стекло плохо проводит тепло, его коэффициент теплопроводности равен 0,0017—0,0032 кал/(см-с-К) или 7—14 Вт/(м-К). Нагретые стекла очень медленно остывают, о чем следует помнить при обработке стекла. Кроме того, вследствие малой теплопроводности стекла прп формовке из него деталей и пайке на довольно небольших участках стеклянных изделий создается большой перепад температуры, а следовательно, в стекле возникают внутренние напряжения и хрупкость его значительно увеличивается. 
[c.14]

    Пример 25. Определить уменьшение величины коэффициента теплопередачи в теплообменнике, у которого поверхность теплообмена из легированной стали заменена стеклянной. Коэффициенты теплоотдачи следующие со стороны преющей среды а1 = 3000 ккал/м час °С, со стороны нагреваемой ореяы Сг = = 2000 ккал1м час°С. Толщина (металлической стенки 5 мм, стеклянной 7 мм. Коэффициент теплопроводности хромоникелевой стали, согласно табличным данным, равен X = 24 ккал/м час °С, а стекла X = 0,64 ккал/м час °С. [c.157]

    Внутренняя система цилиндров центрировалась по наружным цилиндрам шестью конусами из тугоплавкого стекла, перемещение которых осуществлялось латунными винтиками. Проверка центровки производилась при помощи калиброванной проволоки, диаметр которой на 0,01 мм меньше величины зазора между цилиндрами. Эта проволока с одинаковой легкостью проходила по всей длине зазора. Подсчет показывает, что при эксцентричности цилиндров в установке в 0,01 мм погрешность в измеряемой величине коэффициента теплопроводности составляет лишь 0,1%. 

[c.65]

    Обозначая буквами А, В и С постоянные части, входящие в формулу, и объединив члены с одинаковыми коэффициентами теплопроводности, будем иметь следующие значения постоянных А — постоянный коэффициент, определяемый геометрическими размерами слоя исследуемого вещества В — постоянный коэффициент, определяемый геометрическими размерами слоя газа, создающего давление (гелий, водород) С—постоянный коэффициент, определяемый геометрическими размерами

Теплопроводность стекла — Энциклопедия по машиностроению XXL

В импульсных лазерах широко применяют стекло, активированное ионами Nd +. Преимушество стекол заключается в простоте изготовления образцов больших размеров и любой формы, что позволяет получить очень большие энергии выходного импульса. Кроме того, они обладают высокой оптической однородностью, в результате чего коэффициент полезного действия стеклянных генераторов выше, чем у генераторов на кристаллах. В то же время сравнительно низкая теплопроводность стекла ограничивает возможности его применения в лазерах непрерывного действия.  [c.288]
Ртутный термометр, предназначенный для измере ния температуры потока воздуха, движущегося в трубопроводе со скоростью W = 0,5 м/с, расположен под прямым углом к направлению потока. Средняя температура воздуха, в трубопроводе /да == 100° С, температура термометра в месте, где он проходит через стенку трубопровода, to = 30° С. Наружный диаметр термометра d = 20 мм, толщина стенок стеклянной трубки термометра 6 = 2 мм, теплопроводность стекла X = 0,96 Вт/(м-К) Оценить поправку в показаниях термометра за счет отвода теплоты вдоль термометра, если глубина погружения термометра в поток I = 50 мм.  [c.229]

Плотность стекол обычно находится в пределах 220—6500 кг/м . Теплопроводность стекла по сравнению с другими телами исключительно низкая (наибольшую теплопроводность имеют кварцевое и боросиликатное стекла). Термическая стойкость стекла прямо пропорциональна его прочности при разрыве и обратно пропорциональна его упругости и коэффициенту линейного расширения.  [c.236]

Однако недостаточно высокая теплопроводность стекла является серьезным препятствием для создания лазерных систем с частотой следования импульсов более 10 Гц.  [c.35]

Стекло обладает упругим и термическим последействием. Последнее представляет собой отставание термических деформаций от действия тепла. Теплопроводность стекла очень низка по сравнению с другими материалами.  [c.355]

Чем ниже теплопроводность стекла, выше коэффициент его термического расширения и больше температурный перепад при закалке, тем более высокой степени закалки можно достичь в принципе при этом возможно разрушение от растяжения внутренней зоны. Закаленное листовое стекло, при сопоставлении его с отожженным, обладает прочностью при статической нагрузке, большей в 4—б раз, при ударе — в 5—7 раз и большей термической стойкостью в 2—3 раза.  [c.355]

Коэфнциент теплопроводности стекла очень низок и колеблется от 0,001 до 0,0027 кал см-сек-град. Этим объясняется повышенная хрупкость стекла при резких температурных изменениях и лёгкая восприимчивость его к закалке.  [c.377]

При низких температурах теплопроводность стекла можно определять по его составу, пользуясь формулой аддитивности.  [c.377]

Лазерный метод резки [27 ] исключает появление в стекле и инструменте дополнительных напряжений благодаря отсутствию контакта режущего инструмента со стеклом. Положительными моментами являются также отсутствие изнашивающихся элементов, возможность контроля и регулировки степеней воздействия на стекло, стабильность процесса резки стекла. Вследствие малой теплопроводности стекла преобладающая часть мощности излучения расходуется на нагрев ограниченного объема стекла, имеющего вид полусферы, радиус которой примерно равен радиусу сфокусированного луча. В результате прочность стекла в области воздействия излучения значительно ослабляется и при приложении механического усиления стекло разламывается по намеченному контуру.  [c.168]


Результаты опытов. Для введения поправки на оболочку необходимо знать коэффициент теплопроводности стекла непосредственно  [c.265]

В качестве материала для низкотемпературных поверхностей нагрева опробованы стеклянные трубы. Хотя теплопроводность стекла значительно меньше, чем стали, это не сказывается существенно на общем коэффициенте теплопередачи, поскольку основное тепловое сопротивление возникает при переходе теплоты от греющей среды к стенке трубы и от стенки трубы к нагревающей среде. Общее снижение коэффициента теплопередачи при замене стали на стекло составляет 4,5-6 %. Это компенсируется меньшим аэродинамическим сопротивлением (на 20 % у стеклянных труб меньше, чем у стальных).  [c.28]

В связи с низкой теплопроводностью стекла (в 500 раз меньше теплопроводности меди) во избежание растрескивания колбы и ножек нагрев их необходимо вести достаточно медленно. При этом внутренние детали лампы могут нагреться до опасных температур и окислиться. Кроме того, в процессе заварки неизбежны и другие загрязнения. Так, горючий газ, используемый для разогрева стекла, часто содержит вредные газообразные продукты — сероводород н сернистый газ, пыль и различные смолистые продукты при сгорании газа образуются пары воды, которые могут попасть внутрь изделия. Это способствует отслаиванию оксидного покрытия катода и резко ухудшает вакуум. Серосодержащие газы резко уменьшают эмиссию катода. Смолистые соединения приводят к образованию внутри лампы пленок углеводородов, которые служат источником длительного и обильного газовыделения в процессе работы лампы, обусловливают отложения углерода на оксидном слое.  [c.461]

Теория теплопроводности основана на представлении о переносе теплоты в твердых неметаллических телах тепловыми упругими волнами—фононами. Теплопроводность вещества зависит от длины. свободного пробега фононов и степени нарушения гармоничности колебаний тепловых волн во время их прохождения через данное вещество. В связи с этим степень теплопроводности определяют структура вещества, число и вид ато-MQB и ионов, рассеивающих волновые колебания. Кристаллы с более сложным строением решетки, как правило, имеют более низкую теплопроводность, так как степень рассеивания тепловых упругих волн в такой решетке больше, чем в простой. Снижение теплопроводности наблюдается также при образовании твердых растворов, так как при этом возникают дополнительные центры рассеивания тепловых упругих волн. В стеклах, характеризующихся разупорядоченным строением, длина пробега фононов ае превышает межатомных расстояний, и теплопроводность стекла соответственно меньше, чем теплопроводность керамического материала, содержащего, как правило, значительное количество кристаллических фаз.  [c.11]

Особенно важно учитывать при применении керамики изменение теплопроводности во время ее нагрева. Общая закономерность здесь х кая теплопроводность спеченной керамики кристаллического строения, особенно оксидной, с повышением температуры, как правило, сильно падает. Исключение составляет диоксид циркония, теплопроводность которого с повышением температуры возрастает. Теплопроводность стекла, а также керамики, содержащей значительное количество стекла, например муллитокремнеземистой, с повышением температуры увеличивается. На рис. 4 показано изменение теплопроводности некоторых видов керамики в зависимости от температуры. Теплопроводность пористой теплоизоляционной керамики, изготовляемой из чистых оксидов,— основное свойство, по которому определяют область ее применения. Теплопроводность тесно связана с пористостью.  [c.11]

Первая формула применяется для вычисления коэффициента термического расширения, механической прочности и упругости, а вторая — для вычисления удельного веса, теплоемкости и теплопроводности стекла (глазури).  [c.20]

Киттель [118] первым объяснил поведение теплопроводности стекла, рассмотрев температурную зависимость соответствующей средней длины свободного пробега. Он исходил из того, что эта длина постоянна при нормальных температурах и имеет величину порядка нескольких десятых нанометра, что примерно равно размеру тетраэдров 8Ю4, образующих нерегулярно повторяющиеся ячейки в кварцевом стекле. Он показал, что средняя длина свободного пробега начинает возрастать, когда длины волн существенных фононов становятся больше размера ячейки плато, обнаруженное Берманом [20] уже впоследствии при. температуре около 10 К, отражает плавное возрастание средней длины свободного пробега с уменьшением температуры.  [c.162]

Коэфициент теплопроводности стекла весьма мал. Хорошими теплоизоляторами являются стекловата и пеностекло.  [c.323]

Таблица 26 Факторы для расчета теплопроводности стекла Таблица 26 Факторы для расчета теплопроводности стекла
При быстром охлаждении сформованного при высокой температуре стеклоизделия возникает разность температур (температурный перепад) между поверхностными и внутренними его слоями. Разность эта может быть значительной в связи со сравнительно низкой теплопроводностью стекла. В результате неравномерного остывания поверхностных и внутренних слоев стекла в нем возникают термоупругие напряжения.  [c.522]

Чем меньше теплопроводность стекла, чем выше температура, до которой нагрето стеклоизделие, чем оно массивнее и быстрее охлаждается, тем больший перепад температур возникает между поверхностными и внутрен-  [c.522]

Теплопроводность стекла по сравнению с теплопроводностью других твердых тел исключительно низкая коэффициент теплопроводности различных стекол колеблется в пределах от 0,0016 до 0,0032 кал см сек °С.  [c.168]

При повышении температуры теплопроводность стекла увеличивается, а при нагревании стекла до температуры начала его размягчения она возрастает примерно в 2 раза.  [c.168]

При температурах выше 700° С теплопроводность стекла еще более возрастает вследствие прохождения тепла излучения через массу стекла, причем бесцветные (прозрачные) стекла обладают значительно более высокой теплопрозрачностью по сравнению с окрашенными (особенно окислами кобальта, хрома, железа, марганца).  [c.168]

Способность стекла закаляться зависит от его химической природы, толщины закаляемых изделий и условий охлаждения при закалке. Чем ниже теплопроводность стекла, выше коэффициент его термического расширения и больше температурный перепад при закалке, тем более высокую степень закалки удается достичь (если стекло не разрушится под действием больших внутренних растягивающих напряжений).  [c.186]

Хотя теплопроводность стекла значительно меньше,, чем стали, это не сказывается существенно на общем коэффициенте теплопередачи, поскольку основное тепловое-  [c.191]

Здесь А — площадь поверхности колбы, Ь — толщина стенки, Я,, — коэффициенты теплопроводности стекла и ртути, — толщина термического пограничного слоя в ртути (oi[c.74]

Из-за низкой теплопроводности стекла [0,418—  [c.98]

Для стекла Ь теплопроводность и объемные концентрации основных компонент составляют 8102 — Я1 = 1,36 вт/(м-град), 1 = 0,486 РЬО — Яг = 0,195 вт/(м-град), т2=0,514. Расчетное значение теплопроводности стекла, полученное по формуле (1-32), 1 = 0,544 вт/(м-град). Экспериментальное значение Я = = 0,536 вт/(м-град) [73].  [c.171]

Второй фактор — тепловая релаксация. Время тепловой релаксации сильно зависит от геометрических размеров активного элемента, теплопроводности материала и условий охлаждения и для лазеров на неодимовом стекле может быть определено с помощью формул 1 табл. 3.1. В силу невысокой теплопроводности стекла даже при интенсивном теплоотводе, когда время тепловой релаксации минимально, оно все же составляет для типичных размеров активных элементов диаметром 5—-50 мм довольно значительную величину в десятки и сотни секунд.  [c.119]

Определив экспериментально коэффициент теплоотдачи в условиях, близких к условиям опытов, по термическому разложению дины (он совпал с вычисленным по формуле а — %ld, где Я — теплопроводность стекла,  [c.347]

Теплопроводность стекла весьма мала (0,0017—0,0032 кал/см-сек°С), особенно хорошими теплоизоляторами являются стекловата и пеностекло. Предел прочности при растяжении кварцевого стекла равен 12—12,5 кГ/мм . Прочность закаленного стекла в шесть раз превышает прочность незакаленного. Электропроводность стекла при нормальной температуре незначительна. Пробивное напряжение 10—30 кв/мм.  [c.84]

Чем меньше теплопроводность стекла, чем выше температура, до которой нагрето стеклоизделие, чем оно массивнее и чем быстрее охлаждается, тем больший перепад температур возникает между поверхностными и внутренним слоями изделия и тем в большей степени сохраняются в стекле остаточные напряжения, имеющие в производстве стеклоизделий большое значение. Стеклоизделия, отформованные из вязкой стекломассы, практически свободны от остаточных напряжений только при очень малой толщине их стенок или при очень медленном их охлаждении.  [c.481]

Измерения производились с трубками трех различных типов. Трубка типа 1 представляла собой стеклянный цилиндрический сосуд с ртутным катодом и подвешенным на гибком проводнике плоским молибденовым анодом (рис. 9). Расстояние между ними можно было изменять в пределах 1—40 см, наматывая проводник на вал шлифа, находящегося в верхней части трубки. Диаметр трубки составлял около 10 см, а величина поверхности катода была несколько менее 10 см . Давление ртутного пара в трубке поддерживалось постоянным, для чего она помещалась в бак с проточной водой заданной температуры. Несмотря на низкую теплопроводность стекла, теплообмен. между катодом и водой оказывался вполне достаточным при токах до 3—4 а ввиду кратковременности существования дуги в этой области разрядных токов. Трубки типа 1 употреблялись при исследовании зависимости устойчивости дуги от ее длины, а также для опытов с нормальной длинной дугой.  [c.81]

Термические свойства. Коэффициент теплопроводности стекла весьма мал. Хорошими теплоизоляторами являются стекловата и пеностекло.  [c.372]

Наиболее теплопроводны кварцевое и боросиликатное стекла, а свинец или барийсодержащие имеют самую низкую теплопроводность. Повышают теплопроводность стекла окислы алюминия и железа. Тепловое расширение существенно уменьшается для стекол с повышенным содержанием окислов кремния, бора, титана, циркония риллия, цинка и резко возрастает при увеличении в составе стекла окислов бария, свинца, натрия, калия и лития.  [c.452]

Внутри стеклянной плавки дальнейшая передача тепла в направлении пода соответственно перепаду температур происходит путем теплопроводности. Как показали измерения, стекло при низких температурах имеет очень низкий коэффициент теплопроводности (0,7— 0,9 ккал м ч град). Если расширить исследования по теплопроводности стекла до высоких температур, то при ккал/м.ч с этом получается поразительный резуль-тат стекло с повышением температуры становится все больше теплопроводным, и в области температуры плавления стекло так же хорошо проводит тепло, как и металл. Как видно из рис. 12, по измерениям Г. Елигехаузе-на, теплопроводность стекла, которая при 200° С составляла менее 1 ккал1мХ X ч град при очень прозрачном стекле (свинцовый хрусталь или белое бутылочное стекло), при температурах между 1 200 и 1 300° С повышается до значения 10 ккал/м ч град. При окрашенном стекле теплопроводность также отчетливо повышается, но при черном и зеленом стекле, как показывает рисунок, остается заметно ниже теплопроводности при прозрачном стекле.  [c.553]

Отметим, что величина АГпр, помимо отмеченной зависимости от состояния боковой поверхности, связана с прочностными и упругими характеристиками стекла (см. формулы табл. 4). В реальных режимах работы параметром, с которым приходится непосредственно иметь дело экспериментатору, является не температурный перепад АГпр и связанное с ним механическое напряжение, а подводимая мощность накачки. При этом предельно допустимые значения последней Рн. пр оказываются (помимо вышеперечисленных характеристик среды) обусловленными также эффективностью системы накачки, спектральным составом накачивающего излучения, теплопроводностью стекла — т. е. всеми теми факторами, которые определяют связь температурного поля в элементе с условиями накачки. Исходя из этого, ясно, что стекла с более высокой концентрацией активатора (вследствие лучшего поглощения излучения накачки) характеризуются при прочих равных условиях меньшим значением Рн. пр (например, для активных элементов из стекол ГЛС-2 и ГЛС-4 это отличие составляет приблизительно 1,7 раза). Стекла с большей теплопроводностью выдерживают большие мощности накачки. Примером могут служить концентрированные неодим-фосфатные стекла (КНФС), обладающие повышенной теплопроводностью благодаря специфике строения матрицы [26, 48, 61]. Термомеханические характеристики их настолько высоки, что (в сочетании со свойственным им высоким КПД) средняя мощность излучения лазеров на их основе приближается к характерной для лазеров на АИГ Nd.  [c.28]

Темпе- ратура, °С Средняя теплоемкость стекла, ккал/кг°С Коэффициент теплопроводности стекла, ккал1м час°С Средний коэффициент линейного расширения а -10 в 1/°С 1  [c.196]

Стекло А содержит основными составляющими кремнезем ЗЮг и окись бора В2О3 с объемной концентрацией 0,84 и 0,16 соответственно. Зная значения теплопроводности компонент, рассчитываем эффективную теплопроводность по формуле (1-32) и получаем 1,134 вт/(м-град). Учтем наличие окиси натрия (гп2=0,04) и получим >.= 1,11 вт/(м-град). Измеренное значение теплопроводности стекла К составляет 1,12 вт/(м-град) [73].  [c.171]

Для стекла / объемные концентрации компонент составляют 5102 — 0,58 БаО —0,24 В2О3 —0,11 2пО —0,045 АЬОз — 0,02. Расчет эффективной теплопроводности стекла по методу, изложенному в 1-7, дает Х=0,79 вт/(м град). Экспериментальное значение Я = 0,78 вт (м-град) [73].  [c.171]

Неодимовое стекло является изотропным материалом, и поэтому в нем возможно генерировать или усиливать излучение с любой поляризацией. Такой режим работы характерен для лазеров однократного действия при невысоких мощностях тепловыделения. С другой стороны, с повышением мощности тепловыделения в неодимовом стекле наводятся термонапряжения, превращающие активный элемент в фазовую пластинку, изменяющую поляризацию излучения (см. гл. 3). При этом из-за низкой теплопроводности стекла и возникающих вследствие этого больших перепадов температуры фазовая анизотропия может быть достаточно велика, что сильно сказывается на работе как генераторов, так и усилителей поляризованного излучения.  [c.236]

Отрицательным свойством стекла является его хрупкость. Предел прочности стеклянных изделий при растяжении невелик, а при сжатии достигает очень большой величины (около 10 ООО кгс1см ), намного превышающей прочность кирпича, бетона и других материалов. Несмотря на большую хрупкость стекла, предел прочности при изгибе составляет 200—250 кгс/см . Оно характеризуется значительной твердостью и сопротивлением истиранию, что в ряде случаев может иметь большое практическое значение. Коэффициент теплопроводности стекла в интервале температур от 20 °С до 100 °С колеблется в пределах от 0,4 до 0,8 ккалЦм-4,-град), а коэффициент линейного расширения от 3-10″ до 11-10 град .  [c.37]

Термическая устойчивость изделия, как указывалось выше, обусловлена его формой, толщиной стенок, состоянием поверхности и т. д. Наличие таких дефектов, как инородные включения, особенно на наружной поверхности изделия, являющиеся центрами, из которых развиваются трещины, снижает термическую устойчивость. Небольшие свили практически не влияют на изменение термостойкости. В условиях службы лабораторная посуда часто испытывает неравномерный нагрев. Так, например, при нагревании стаканов или колб на сетке дно прогревается непосредственно, в то время как стенки остаются более холодными вследствие плохой теплопроводности стекла. При этом на границе дна и стенок возникают напряжения, которые могут привести к растрескиванию изделия, в случае если они превышают предел прочности на растяжение. Напряжения в переходной чувствительной зоне могут быть несколько снижены при округлении перехода периметра дна с боковыми стенками, при легком выгибании дна и т. д. Из всех лабораторных изделий наиболее термостойки круглодонные.  [c.21]


Таблицы теплопроводимости материалов (металлы, бетон, гранит, дерево и др.)

Взято из: «Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии» /под ред. Романкова. Приложение.
Н.И. Кошкин, М.Г. Ширкевич. Справочник по элементарной физике // Издание девятое, М.: «Наука», 1982 г.

Коэффициент теплопроводности металлов

МеталлВт/(м•К)
Алюминий209,3
Бронза47-58
Железо74,4
Золото312,8
Латунь85,5
Медь389,6
Платина70
Ртуть29,1
Серебро418,7
Сталь45,4
Свинец35
Серый
чугун
50
Чугун62,8

Коэффициент теплопроводности других материалов

МатериалВлажность
массовая доля %
Вт/(м•К)
Бакелитовый
лак
0,29
Бетон
с каменным щебнем
81,28
Бумага
обыкновенная
Воздушно-сухая0,14
Винипласт0,13
ГравийВоздушно-сухая0,36
Гранит3,14
Глина15-200,7-0,93
Дуб
(вдоль волокон)
6-80,35-0,43
Дуб
(поперек волокон)
6-80,2-0,21
Железобетон81,55
КартонВоздушно-сухая0,14-0,35
Кирпичная
кладка
Воздушно-сухая0,67-0,87
Кожа>>0,14-0,16
Лед2,21
Пробковые
плиты
00,042-0,054
Снег
свежевыпавший
0,105
Снег
уплотненный
0,35
Снег
начавший таять
0,64
Сосна
(вдоль волокон)
80,35-0,41
Сосна
(поперек волокон)
80,14-0,16
Стекло
(обыкновенное)
0,74
Фторопласт-30,058
Фторопласт-40,233
Шлакобетон130,698
Штукатурка6-80,791

Коэффициент теплопроводности асбеста и пенобетона при различных температурах

a=576кг/м3, ρп=400кг/м3,λ, Вт/(м•К))

Материал-18oС0oС50oС100oС150oС
Асбест0,150,180,1950,20
Пенобетон0,10,110,110,130,17

Коэффициент теплопроводности жидкости Вт/(м•К) при различных температурах

Материал0oС50oС100oС
Анилин0,190,1770,167
Ацетон0,170,160,15
Бензол0,1380,126
Вода0,5510,6480,683
Масло
вазелиновое
0,1260,1220,119
Масло
касторовое
0,1840,1770,172
Спирт
метиловый
0,2140,207
Спирт
этиловый
0,1880,177
Толуол0,1420,1290,119
Запись опубликована автором admin в рубрике Полезные материалы. Добавьте в закладки постоянную ссылку.

Стекло: основные свойства и характеристики. Теплопроводность стекло



Стекло: основные свойства и характеристики

С давних пор для осветления и придания жилому помещению уюта делали окна. Атак как стекло было большой редкостью, то вместо него использовались другие материалы. К счастью, в настоящее время стекло не редкость: его используют везде и для разных целей. Причем купить можно не только обыкновенное оконнное стекло, но и цветное для изготовления витражей.

Все твердые тела делят на кристаллические и аморфные. Последние обладают свойством плавиться при достаточно высокой температуре. В отличие от кристаллических тел они имеют структуру лишь с небольшими участками упорядоченно соединенных ионов, причем эти участки соединены между собой так, что образуют асимметрию.

В науке (химия, физика) стеклом принято называть все аморфные тела, которые образуются в результате переохлаждения расплава. Эти тела вследствие постепенного увеличения степени вязкости оказываются наделенными всеми признаками твердых тел. Они также обладают свойством обратного перехода из твердого в жидкое состояние.

Стеклом в обыденной жизни называют прозрачный хрупкий материал. В зависимости от того или иного компонента, входящего в состав исходной стекломассы, в промышленности различают следующие виды стекла: силикатные, боратные, боросиликатные, алюмосиликатные, бороалюмосиликатные, фосфатные и другие.

Как и любое другое физическое тело, стекло обладает рядом свойств.

Физические и механические свойства стекла

Плотность стекол зависит от компонентов, входящих в их состав. Так, стекломасса, в больших количествах включающая оксид свинца, более плотная по сравнению со стеклом, состоящим помимо прочих материалов и из оксидов лития, бериллия или бора. Как правило, средняя плотность стекол (оконное, тарное, сортовое, термостойкое) колеблется от 2,24×10 в кубе — 2,9×10 в кубе кг/м3. Плотность хрусталя несколько больше: от 3,5 х 10 в кубе — 3,7 х 10 в кубе кг/м3.

Прочность. Под прочностью на сжатие в физике и химии принято понимать способность того или иного материала сопротивляться внутренним напряжениям при воздействии извне каких-либо нагрузок. Предел прочности стекла составляет от 500 до 2000 МПа (хрусталя — 700-800 МПа). Сравним эту величину с величиной прочности чугуна и стали: соответственно 600-1200 и 2000 МПа.

При этом степень прочности того или иного вида стекла зависит от химического вещества, входящего в его состав.

Более прочны стекла, включающие в свой состав оксиды кальция или бора. Низкой прочностью отличаются стекла с оксидами свинца и алюминия.

Предел прочности стекла на растяжение составляет всего 35-100 МПа. Степень прочности стекла на растяжение в большей степени зависит от наличия различных дефектов, образующихся на его поверхности. Различные повреждения (трещины, глубокие царапины) значительно снижают величину прочности материала. Для искусственного увеличения показателя прочности поверхность некоторых стеклоизделий покрывают кремнийорганической пленкой.

Хрупкость — механическое свойство тел разрушаться под действием внешних сил. Величина хрупкости стекла в основном зависит не от химического состава образующих его компонентов, а в большей степени от однородности стекломассы (входящие в его состав компоненты должны быть беспримесными, чистыми) и толщины стенок стеклоизделия.

Твердостью обозначают механическое свойство одного материала сопротивляться проникновению в него другого, более твердого. Определить степень твердости того или иного материла можно с помощью специальной таблицы-шкалы, отражающей свойства некоторых минералов, которые расположены по возрастающей, начиная с менее твердого, талька, твердость которого взята за единицу, и заканчивая самым твердым — алмазом с твердостью в 10 условно принятых единиц.

Часто твердость стекла «измеряют» с помощью шлифования, используя так называемый метод определения абразивной твердости. В таком случае ее величина устанавливается в зависимости от скорости отслаивания единицы поверхности стеклоизделия при определенных условиях проведения шлифовки.

Степень твердости того или иного вида стекла в основном зависит от химического состава входящих в него компонентов. Так, использование при создании стекломассы оксида свинца значительно снижает твердость стекла. И, напротив, силикатные стекла достаточно плохо поддаются механической обработке.

Теплоемкостью называют свойство тел принимать и сохранять определенное количество теплоты при каком-либо процессе без изменения состояния.

Теплоемкость стекла прямо зависит от химического состава компонентов, входящих в состав исходной стекломассы. Его удельная теплота при средней температуре равна 0,33-1,05 Дж/(кгхК). Причем чем выше в стекломассе содержание оксидов свинца и бария, тем ниже показатель теплопроводности. Но вот легкие оксиды, такие, например, как оксид лития, способны повысить теплопроводность стекла.

При изготовлении стеклоизделий следует помнить о том, что аморфные тела, обладающие низкой теплоемкостью, остывают значительно медленнее, чем тела с высоким показателем теплоемкости. У таких тел наблюдается также увеличение количества теплоемкости с повышением внешней температуры. Причем в жидком состоянии этот показатель растет несколько быстрее. Это характерно и для стекол различных типов.

Теплопроводность. Таким термином в науке обозначают свойство тел пропускать через себя теплоту от одной поверхности до другой, при условии, что у последних разная температура.

Известно, что стекло плохо проводит тепло (кстати, это свойство широко используется в строительстве зданий). Уровень его теплопроводности в среднем составляет 0,95-0,98 Вт/(м х К). Причем наболее высокий показатель теплопроводности отмечен у кварцевого стекла. С уменьшением доли оксида кремния в общей массе стекла или при замене его на любое другое вещество уровень теплопроводности понижается.

Температура начала размягчения — это такая температура, при которой тело (аморфное) начинает размягчаться и плавиться. Самое твердое —- кварцевое — стекло начинает деформироваться только при температуре 1200-1500 °С. Другие типы стекол размягчаются уже при температуре 550-650 0С. Эти показатели важно учитывать при различных работах со стеклом: в процессе выдувания изделий, при обработке краев этих изделий, а также при термической полировке их поверхностей.

Величина температуры начала плавления того или иного сорта и вида стекла определяется химическим составом компонентов. Так, тугоплавкие оксиды кремния или алюминия повышают температурный уровень начала размягчения, а легкоплавкие (оксиды натрия и калия), напротив, понижают.

Тепловое расширение. Этим термином принято обозначать явление расширения размеров того или иного тела под воздействием высоких температур. Эту величину очень важно учитывать при изготовлении стеклоизделий с различными накладками по поверхности. Материалы для отделок следует подбирать так, чтобы величина их теплового расширения соответствовала тому же показателю стекломассы основного изделия.

Коэффициент теплового расширения стекол прямо зависит от химического состава исходной массы. Чем больше в стекломассе щелочных оксидов, тем выше показатель температурного расширения, и, наоборот, присутствие в стекле оксидов кремния, алюминия и бора снижает эту величину.

Термостойкостью определяется способность стекла не поддаваться коррозии и разрушению в результате резкой смены внешней температуры. Этот коэффициент зависит не только от химического состава массы, но и от размера изделия, а также от величины теплоотдачи на его поверхности.

Оптические свойства стекла

Преломление света — так в науке называют изменение направления светового луча при его прохождении через границу двух прозрачных сред. Величина, показывающая преломлние света стекла, всегда больше единицы.

Отражение света — это возвращение светового луча при его падении на поверхность двух сред, имеющих различные показатели преломления.

Дисперсия света — разложение светового луча в спектр при его преломлении. Величина дисперсии света стекла прямо зависит от химического состава материала. Наличие в стекломассе тяжелых оксидов увеличивает показатель дисперсии. Именно этим свойством и объясняется явление так называемой игры света в хрустальных изделиях.

Поглощением света определяют способность той или иной среды уменьшать интенсивность прохождения светового луча. Показатель поглощения света стекол невысок. Он увеличивается лишь при изготовлении стекла с применением различных красителей, а также особых способов обработки готовых изделий.

Рассеяние све

Теплофизические свойства твердых тел, страница 9. Стекло теплопроводность



Коэффициент теплопроводности — Металлы и стекло

вернуться в на страницу «Коэффициент теплопроводности»

Коэффициент теплопроводности — Металлы и стекло

Согласно: СП 50.13330.2012 Тепловая защита зданий. Приложение Т (справочное). Расчетные теплотехнические показатели строительных материалов и изделий.

МатериалХарактеристики материалов в сухом состоянииРасчетные характеристики материалов при условиях эксплуатации конструкций А и Б
плот-ность ρ0, кг/м3удельная тепло-емкость С0, кДж/(кг·°С)тепло-провод-ность λ0, Вт/(м·°С)влажность, w, %тепло-проводность λ, Вт/(м·°С)тепло-усвоение  s (при периоде 24 ч) , Вт/(м2·°С)паро-прони-цаемость μ, мг/(м·ч·Па)
АБАБАБА, Б
1234567891011
Металлы и стекло
230 Сталь стержневая арматурная78500,48258005858126,5126,50
231 Чугун72000,48250005050112,5112,50
232 Алюминий26000,8422100221221187,6187,60
233 Медь85000,42407004074073263260
234 Стекло оконное25000,840,76000,760,7610,7910,790

Примечания

saitinpro.ru

Коэффициенты теплопроводности и плотности строительных материалов

Материал

Плотность (для сыпучих – насыпная плотность), кг/м3

Коэффициент теплопроводности (λ),  Вт/ (м*К)

Альминский камень2100-2300
Асбест6000,151
АЦП асбесто-цементные плиты18000,35
Бетон см.также Железобетон2300-24001,28-1,51 растет с ростом плотности
Битум14000,27
Винипласт13800,163
Гипсокартон8000,15
Гранит28003,49
Дерево, дуб — вдоль волокон7000,23
Дерево, дуб — поперек волокон7000,1
Дерево, сосна или ель — вдоль волокон5000,18
Дерево, сосна или ель — поперек волокон5000,10—0,15 растет с ростом плотности и влажности
ДСП, ОСП; древесно- или ориентированно-стружечная плита10000,15
Железобетон25001,69
Камень крымский (ракушняк)1100-22400,3-0,8 зависит от плотности и влажности
Керамзит2000,1
Керамзит8000,18
Керамзитобетон18000,66
Керамзитобетон5000,14
Кирпич керамический пустотелый (брутто1000)12000,35
Кирпич керамический пустотелый (брутто1400)16000,41
Кирпич красный глиняный18000,56
Кирпич, силикатный18000,87
Кладка из изоляционного кирпича6000,116—0,209 растет с ростом плотности
Кладка из обыкновенного кирпича600–17000,384—0,698—0,814 растет с ростом плотности
Кладка из огнеупорного кирпича18401,05 (при 800—1100°С)
Линолеум16000,33
Минвата500,048
Минвата1000,056
Минвата2000,07
Мрамор28002,91
Опилки древесные2300,070—0,093 растет с ростом плотности и влажности
Пенобетон12000,38
Пенобетон10000,23
Пенобетон8000,18
Пенобетон6000,14
Пенобетон4000,10
Пенопласт ПСБ-С 15150,043
Пенопласт ПСБ-С 2515,1-250,041
Пенопласт ПСБ-С 35350,038
Пенополистирол1000,041
Пенополистирол1500,05
Пенополистирол400,038
Пенополистирол экструдированый Марка 3533-380,03
Пенополистирол экструдированый Марка 4538,1-450,032
Песок сухой16000,35
Песок влажный19000,814
Пробковая мелочь1600,047
Рубероид, пергамин6000,17
Стекло оконное25000,698—0,814
Текстолит13800,244
Торфоплиты2200,064
Фанера клееная6000,12
Шлаковая вата2500,076

umelyeruki.com

Теплофизические свойства твердых тел, страница 9

                                                     (2.2.48)

где nФ — эмпирический коэффициент.

Рис.2.2.11. Теплопроводность Al2O3 в широком интервале температур.

Левая шкала относится к низкотемпературной области, правая — к   высокотемпературной

Было также установлено, что при Т>qД

                                                                              (2.2.49)

т.е., поскольку теплоемкость вещества СV меняется уже мало и скорость распространения волн остается примерно постоянной, то определяющее влияние играет межфононное взаимодействие, при котором, вследствие высокой плотности фононного газа, средняя длина свободного пробега фононов lФ ~ 1/T  очень мала  по величине (lФ ~ 10-6 см), а у таких кристаллов, как  TiO2, муллит, форстерит и других веществ с низкой теплопроводностью не превышает 2…4 Å, что соответствует межатомным расстояниям.

У огнеупорных окислов при Т> 1800К экспериментально обнаруживается некоторый рост коэффициента теплопроводности вследствие передачи некоторого количества тепла излучением. У прозрачных монокристаллов это явление отмечается и при более низких температурах.

Существенные изменения теплопроводности кристаллических материалов с изменением их химического состава, макро- и микроструктуры и проявление в различных интервалах температур разных механизмов теплопередачи требуют внимательного выбора табличных результатов, измерения этого параметра, приводимых в литературе, так как незначительные, на первый взгляд, изменения в стехиометрии и составе, влияние температуры — могут привести к существенным ошибкам в расчетах. Учитывая не слишком высокую в ряде случаев точность измерений, к справочным данным о величине коэффициента теплопроводности материалов следует относиться как к ориентировочным, требующим сравнений и дополнительной проверки в конкретных условиях использования.

2.2.7.2. Теплопроводность некристаллических материалов

Применение фононной теории к объяснению теплопроводности стекол и других материалов аморфного строения дополнительно осложнено нарушением дальнего порядка в расположении атомов. Однако в целом формула (2.2.45) все-таки остается применимой, хотя величины lФ, v и СV становятся еще более сложными для количественного вычисления; естественно лишь предположить, что lФ достигает порядка среднего межатомного расстояния.

В широком диапазоне не слишком высоких температур теплопроводность таких материалов, как кварцевое стекло, натрийкальцийсиликатные и боросиликатные стекла остается низкой и слабо зависящей от температуры вплоть до t » 600oС, выше которой заметный вклад начинает вносить перенос тепла излучением (эта доля становится пропорциональной Т 3 — рис.2.2.12).

    Рис.2.2.12. Теплопроводность кварцевого стекла, боросиликатного стекла и натрийкальцийсиликатного стекла

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о