1 實(shí)測數(shù)據(jù)
測試兩批試樣的導(dǎo)熱系數(shù)。第一批是燒成到1160℃的熟燒樣，其氣孔率分別是17. 26%．21. 84%．24. 77%和29. 47%；第二批是燒到950℃的生燒樣，其氣孔率分別是26. 12%，35. 69%，42. 84%和46. 51%。
2 理論分析
大家知道，在一定的工藝條件下，燒成過程中坯體的導(dǎo)熱系數(shù)主要是由溫度和氣孔（多少、大小、形狀、取向等）決定：A =f(T，P) 從上面實(shí)測的結(jié)果看，在氣孔率不變的情況下，試樣的導(dǎo)熱系數(shù)隨著溫度升高而增大。這與Francl和Kingery測定的氧化鋁陶瓷曲線不同，其實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，氧化鋁陶瓷（含Al203100%）的導(dǎo)熱系數(shù)隨溫度升高而越少。對于一般的陶瓷材料，往往是晶體與非晶體的混合體，尤其是對本實(shí)驗(yàn)所測的試樣，其Si0-,含量遠(yuǎn)大于Al203含量。試樣中主要由致密交錯(cuò)的Si0。四面體群組成，這種結(jié)構(gòu)具有近程有序、遠(yuǎn)程無序的特點(diǎn)，因而導(dǎo)熱系數(shù)隨溫度升高而增大。
同樣能夠注意到，在同一溫度下，氣孔率越大，試樣導(dǎo)熱系數(shù)越少，并且氣孔的熱傳遞主要由氣孔內(nèi)氣體導(dǎo)熱決定。由于氣孔中氣體主要是依靠氣體分子無規(guī)則運(yùn)動傳遞功能實(shí)現(xiàn)傳熱的，而氣體分子間距離遠(yuǎn)大于液體和固體分子間距離，因此在相同的溫度條件下，氣體傳遞的分子動能比液體和固體小得多。從另一方面來說，氣孔對聲子具有散射作用，使聲子
平均自由程減少，因此能明顯地降低材料的導(dǎo)熱系數(shù)，氣孔率越大，材料的導(dǎo)熱系數(shù)越小。
從上述結(jié)果還可似看到，燒結(jié)到燒結(jié)溫度氣孔率較小的陶瓷其導(dǎo)熱系數(shù)隨溫度而呈線性變化，但對于未燒到燒結(jié)溫度而氣孔率較大的陶瓷坯體的導(dǎo)熱系數(shù)隨溫度改變而呈拋物線變化。
3 燒成溫度和升溫速度的影響
從陶瓷工藝知道，對一定配方的坯體，氣孔率的變化受到燒成溫度和升溫速度的影響。在低溫階段，坯體的氣孔隨著溫度的升高而增加。氣孔效應(yīng)對導(dǎo)熱系數(shù)的影響增大，使得導(dǎo)熱系隨溫度升高而增大的速度減慢；在高溫階段，隨著溫度的升高，氣孔急劇減少，使導(dǎo)熱系數(shù)增大加快！
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本文“陶瓷材料導(dǎo)熱系數(shù)與氣孔率的實(shí)驗(yàn)分析”由科眾陶瓷編輯整理，修訂時(shí)間：2015-05-22 16:58:53
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