纳米微孔隔热材料是指通过特殊工艺制备纳米级别的硅基粉末,然后经粉体后处理再与增强材料和遮光材料共混,再经连续装置处理后压制成型的一种超级隔热材料。其特征是材料的原生粒径仅在20-40纳米,远低于静止空气的平均自由路程(100nm),因而具备不错的保温效果。
热量传递有三种方式:传导、对流、辐射。硅基粉末性能稳定,固体导热系数低;粒径为20-40纳米,低于静止空气自由程,减少对流;遮光剂有效降低高温下的辐射热导系数;从而可以做到低导热系数,很大的提升保温性能。
1、传导传热:
纳米隔热材料的粉粒子很小,原生粒子在7纳米左右,固体粒子之间的接触面积非常小,使得通过传导传热的效应热阻非常大,导致传导传热的效应非常低。
2、对流传热
纳米隔热材料的纳米粒子是团聚体,材料内部形成的微孔直径在20纳米左右,而材料内部留存的气体分子热运动自由程,在常温下为60纳米左右,这样每个气体分子被锁在单独的气孔内部,不能与其他的气体分子进行碰撞,由此产生的气体分子的对流传热也被限制住了,纳米隔热材料的内部对流传热几乎可以忽略不计。
3、辐射传热
高温下的红外辐射传热作用非常巨大,纳米隔热材料内部添加了耐高温的范红外线细粉,这样的反红外添加物导致红外线被程度的阻挡并反射回热源发生处,由此使得材料的红外辐射传热的作用非常小。
纳米板绝热原理:
1、纳米粒子的小尺寸效应(粒径尺寸小于20nm),延长了热量的传导路径,使得热量传导困难。
2、纳米板中多数气孔尺寸在50nm以下,气孔尺寸小于空气分子运动的平均自由程70nm,使空气分子相互之间无碰撞,处于相对静止状态,从而阻断了空气的对流传热
3、添加的红外遮光剂均匀分散在纳米板中,辐射传递的热量被遮光剂反射、散射和吸收而降低。