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漂珠的微观结构及隔热机理

来源:www.shsmhn.com 发表时间:2025-12-01

  漂珠粉煤灰中一种密度小于水的空心玻璃微珠,其微观结构与隔热机理共同决定了其优异的隔热性能。

  微观结构上,漂珠呈现颗粒细小的圆球状,内部中空,球壁薄,仅有几微米甚至不到1微米,部分透明漂珠中极少或没有莫来石相,而乳白色半透明漂珠中则含有一定量的莫来石相。这种中空结构使得漂珠内部形成半真空状态,仅含有微量的气体,如氮气、氢气和二氧化碳等。

  隔热机理方面,漂珠的传热过程主要依赖于其内部稀薄气体的热传导。当外壁热量传导到内壁时,靠近热壁的二氧化碳气体膨胀,密度减小而温度上升,在微小的球内产生非常缓慢的自然对流。由于稀薄二氧化碳气体的流速和密度都很小,雷诺准数也很小,球内流体很难湍动形成紊流,因此漂珠内二氧化碳气体环流的传热边界层很厚,几乎等于球的内腔半径。这使得漂珠的给热过程基本上就是二氧化碳气体的热传导过程,给热系数小,传热速率慢,从而表现出优异的保温隔热效果。

  此外,漂珠的隔热性能还与其化学成分和物理性质密切相关。漂珠的主要化学成分为硅、铝的氧化物,其中二氧化硅和三氧化二铝的含量较高,这些物质均为高耐火物质,使得漂珠具有高的耐火度。同时,漂珠的质轻、中空特点也进一步增强了其隔热性能。

  

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