
【机】 heat insulation
热绝缘(thermal insulation)指通过材料或结构设计阻止热量传递的过程,在汉英词典中对应英文术语为"thermal insulation"或"heat insulation"。其核心功能是降低物体与环境之间的热能交换速率,维持温度梯度。《现代汉语词典》第七版将其定义为"用不易传热的材料隔绝热的传播"(来源:商务印书馆《现代汉语词典》),《英汉工程词典》补充说明其涉及导热系数(thermal conductivity)参数,计算公式为:
$$ q = -kAfrac{Delta T}{d} $$
其中$q$为热流量,$k$为材料导热系数,$A$为截面积,$Delta T$为温差,$d$为材料厚度。根据《中国建筑热工设计规范》(GB50176-2016),典型热绝缘材料需满足导热系数λ≤0.12 W/(m·K)的标准。美国材料与试验协会ASTM C168标准则将热绝缘材料细分为纤维类(玻璃棉)、多孔类(气凝胶)、反射类(铝箔)三大体系(来源:ASTM International官网)。
工程实践中,热绝缘需同时考虑热阻值(R-value)和环境适应性。美国能源部数据显示,建筑墙体采用聚氨酯泡沫(PUR)可提升R值至R-6 per inch,较传统玻璃棉提高40%效能(来源:美国能源部建筑技术办公室)。航天领域则采用多层复合绝缘材料(MLI),通过反射层与间隔层组合实现真空环境下的辐射热阻隔(来源:NASA技术报告库)。
热绝缘是通过增加热阻以减少热量传递的技术措施,其核心在于限制或减弱物体间的热交换。以下是综合多个来源的详细解释:
热绝缘通过增大传热路径的总热阻,降低热量传递效率。其原理类似于电绝缘,但针对热能。热阻($R$)是衡量材料抵抗传热能力的关键参数,计算公式为:
$$
R = frac{Delta T}{Q}
$$
其中$Delta T$为温差,$Q$为热流量。
常用热绝缘材料在常温下热导率需低于0.2 W/(m·K),如泡沫、纤维等。这类材料通过低热导率结构(如空隙、多层反射面)减少固体传导、气体对流和辐射传热。
热绝缘需与被动设计结合,例如建筑中需考虑当地气候对热流方向的影响,以优化材料选择和安装位置。
如需进一步了解热阻计算或具体材料参数,可参考热工学相关文献或标准。
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