氧化铝陶瓷是一种导热材料,它的导热系数与哪些因素有关呢?下面科众陶瓷厂给大家解答一下。
凡(fan)是影(ying)响(xiang)声子(zi)平均自由程(cheng)的(de)(de)因(yin)素,都将影(ying)响(xiang)氧化锆陶(tao)瓷导(dao)热(re)系数的(de)(de)大小。材料的(de)(de)化学组(zu)分越(yue)复(fu)杂、杂质含量(liang)越(yue)多,它(ta)的(de)(de)导(dao)热(re)系数降低(di)得(de)(de)越(yue)明显。这是因(yin)为(wei)第(di)二(er)组(zu)分和(he)杂质的(de)(de)加入,破(po)坏了晶(jing)体的(de)(de)完整性,容(rong)易引起或产生晶(jing)格的(de)(de)歪扭、畸(ji)变和(he)错位(wei),使(shi)晶(jing)体结构变得(de)(de)复(fu)杂。原来晶(jing)格中产生一种类似(si)热(re)运动附(fu)加的(de)(de)“扰乱”,从(cong)而引起声子(zi)的(de)(de)散(san)射增加。非简(jian)谐振动加剧,使(shi)声子(zi)平均自由程(cheng)减小,导(dao)热(re)性能(neng)降低(di)。
同样晶体结构复杂的材料,声子的散射加剧,导热性能也减小;气孔能引起声子的散射,气孔内的气体导热系数很小,因此气孔率越大的材料,导热性能越差。各类缺陷、如点缺陷、线缺陷、面缺陷,都是引起声子散射的中心,因此都会减小声子的平均自由程,从而使导热率下降。在影响导热系数的诸因素中,气孔率和温度在给定的矿物组成下,对导热系数的影响尤为明显,下面主要讨论温度对导热系数的影响:
温度是影响导热系数的一个最基本,也是最重要的因素。对于纯晶体材料,从上面所介绍的六个理论方程中,均可得到导热系数与绝对温度成反比。这是由于温度越高,导致产生更多的非简谐振动,从而降低了声子的平均自由程,因此导热系数下降。
由于玻璃体的平均自由程很小,所以其导热系数对温度的依赖关系有所不同。在室温以上,玻璃体的声子平均自由程基本上可以认为是一常数,因此其导热系数随热容量增加而成比例增加。
陶瓷材料导热系数与温度的关系
陶瓷(ci)是(shi)晶(jing)(jing)体(ti)和玻(bo)(bo)璃体(ti)的(de)结合(he)物,所以它们的(de)导(dao)热系(xi)(xi)数与温度(du)的(de)关(guan)系(xi)(xi)就要根据其(qi)(qi)所含(han)晶(jing)(jing)体(ti)矿(kuang)物与玻(bo)(bo)璃相对比例而(er)定(ding)。本(ben)节对几(ji)种(zhong)代表性瓷(ci)坯在(zai)不(bu)同温度(du)下的(de)导(dao)热系(xi)(xi)数进行了(le)测(ce)定(ding),并计算了(le)各陶瓷(ci)毛坯的(de)晶(jing)(jing)相和玻(bo)(bo)璃体(ti)的(de)组成,得到了(le)不(bu)同的(de)K-T曲(qu)线(xian)。对于晶(jing)(jing)相含(han)量高的(de)高石(shi)英瓷(ci),其(qi)(qi)导(dao)热系(xi)(xi)数值较(jiao)大,且随(sui)温度(du)升高呈(cheng)线(xian)性下降。而(er)其(qi)(qi)他几(ji)种(zhong)晶(jing)(jing)相与玻(bo)(bo)璃相含(han)量相差不(bu)大的(de)瓷(ci)坯,其(qi)(qi)导(dao)热系(xi)(xi)数随(sui)温度(du)升高而(er)呈(cheng)线(xian)性增加。
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本文“影响氧化铝陶瓷导热系数的因素有哪些?”由科众陶瓷编辑整理,修订时间:2022-12-27 16:36:23
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