烧结砖及其他几种材料的导热系数比较

孟贺

导热系数（亦称热导率）是衡量物质导热能力的物理量，它是指厚度为1m的材料，当其两侧温度差为1℃时，单位时间内在单位面积上所传递的热量。导热系数可用下式表示：
λ= Qδ/At(t1-t2)
式中λ——导热系数[W/(m·K)];
    Q——通过材料的热量（J）；
    δ——材料的厚度（m）；
    t1、t2——材料两侧的表面温度（℃）， t1＞t2；
    A——材料的表面积（m2）；
    t——热量通过材料的时间（h）。
导热系数的单位是：W/(m·K)
符号含义：W——热负荷（瓦特），m——长度（米），K——温度（开尔文）。
导热系数小于0.23W/(m·K)的材料称为绝热材料；导热系数小于0.05W/(m·K)的材料称为高效保温材料。
几种材料的导热系数如表1所示。
表1 几种材料的导热系数
材料名称 导热系数[W/(m·K)] 材料名称 导热系数[W/(m·K)]
普通烧结砖 0.81 松木 0.17~0.35
烧结多孔砖（矩形孔） 0.469（当量）（孔洞率26%） 烧结空心砖（3大孔） 0.59（当量）（孔洞率47%）
素混凝土 1.28~1.51 钢材 58.15
泡沫混凝土 0.19~0.22 普通水泥砂浆 1.1
花岗石 3.49 水（4℃） 0.58
膨胀蛭石 0.1~0.14 冰 2.3
膨胀珍珠岩 0.06~0.07 密闭的空气 0.023
由表1可见，水和冰的导热系数分别约为空气的25倍和100倍，而冰的导热系数约为水的4倍。

烧结砖、砌块的特点是内部具有较多的空隙，热量通过材料实体和空隙两部分进行传递。通过实体的部分是靠固体的传导，而通过空隙的部分是以辐射和其中介质的传导、对流的复杂方式进行的。因此各种材料的导热系数相差很大，而同一种材料还受结构、湿度、温度等因素的影响。
结构对材料的导热系数影响很大，若结构疏松多孔，则孔隙被气体所充满，气体导热系数远较固体为小，从而降低了导热系数。但是必须注意，细小且封闭的孔隙，才不会引起明显的对流左右，而粗大且连通的孔隙，会因介质对流作用增强，反而使材料的导热能力提高。
材料潮湿其导热系数将会提高，这不仅是因为孔隙中水的导热系数比空气导热系数达，而且因为当水分由高温向低温迁移时也要携带热量，因此湿材料的导热系数比干材料和水的导热系数都要大。例如，干实心砖的λ=0.81W/(m·K)；水的λ=0.58W/(m·K)；而湿实心砖的λ=1.0W/(m·K)。在空气相对湿度为80%时，砖的体积吸水量约为0.5%，导热系数约增加5%。西欧著名的“波罗顿”砖，最先进的导热系数仅为0.08~0.12W/(m·K)。
应该说明的是，由于受成型方法的局限，烧结制品是不匀质的，是各向异性的，这种各向异性表现为多种性能的差异。拿抗压强度来讲，垂直于挤出方向仅为挤出方向的70%左右。

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