Tulenkestävä kuituLämmönsiirron muodossa voidaan karkeasti jakaa useisiin elementteihin: huokoisen siilon säteilylämmönsiirtoon, huokoisen siilon sisällä olevan ilman lämmönjohtavuuteen ja kiinteän kuidun lämmönjohtavuuteen, kun taas ilman konvektiivista lämmönsiirtoa ei oteta huomioon. Tiheys ja lämpötila ovat toisistaan riippuvaisia: mitä korkeampi lämpötila, sitä pienempi kotelon tiheys ja sitä suurempi säteilylämmönsiirron suhde. Tulenkestävien kuitutuotteiden tiheys on yleensä alle 0,25 g/cm³, huokoisuus on yli 90 %, kaasufaasi on jatkuva ja kiinteä faasi epäjatkuva, joten kuidun kiinteän faasin lämmönjohtavuus on suhteellisen pieni.
Jos pelkästään teorian mukaan irtotiheys on pieni, lämmönjohtavuus on suuri ja irtotiheys suuri, lämmönjohtavuus on pieni, tämäkään ei ole linjassa todellisen tilanteen kanssa, sillä esimerkiksi kuonapallojen pitoisuus on erilainen. Vaikka irtotiheys olisi sama, kuitujen lukumäärä tilavuusyksikköä kohti on erilainen, joten huokoisuus tilavuusyksikköä kohti ei ole sama, joten lämmönjohtavuudessa on eroa. Laadulliset päätelmät voidaan kuitenkin tiivistää seuraavasti.
1. Lämmönjohtavuustulenkestävät kuidutpienenee tiheyden kasvaessa, ja lasku pienenee vähitellen, mutta kun tiheys saavuttaa tietyn alueen, lämmönjohtavuus ei enää pienene ja sillä on taipumus kasvaa vähitellen.
2. Eri lämpötiloissa on olemassa pienin lämmönjohtavuus ja vastaava pienin tiheys. Pienintä lämmönjohtavuutta vastaava tiheys kasvaa lämpötilan noustessa.
3. Samalla tiheydellä lämmönjohtavuus vaihtelee huokosten koon mukaan.
(1) Huokoskoko 0,1 mm.
0 °C = 0,0244 W/(m·K) 100 °C, kun λ = 0,0314 W / (m·K)
(2) Aukko 2 mm.
Lämpöteho 0 °C:ssa = 0,0314 W/(m²·K) λ = 0,0512 W/(m²·K) 100 °C:ssa·K
Kun huokoshalkaisija on 1 mm, lämpötilan noustessa 0 °C:sta 500 °C:seen, lämmönjohtavuusarvo kasvaa 5,3-kertaiseksi; kun huokoshalkaisija on 5 mm, lämpötilan noustessa 0 °C:sta 500 °C:seen, lämmönjohtavuusarvo kasvaa 11,7-kertaiseksi. Näin ollen mitä suurempia tulenkestävän kuidun huokoset ovat, sitä pienempi on vastaava tiheys ja lämmönjohtavuus kasvaa.
Julkaisuaika: 26.11.2024