
【机】 heat insulating materials; heat insulator
热绝缘体(Thermal Insulator)指能够有效阻碍热量传递的材料或介质,其核心特性为低热导率(thermal conductivity)。根据《牛津英语词典》的定义,热绝缘体通过减少热传导、对流和辐射三种传热模式的效率,实现能量隔离。在物理学中,这类材料的微观结构通常包含大量气孔或不规则排列的分子,如泡沫塑料(expanded polystyrene)和玻璃纤维(fiberglass),可显著延长热流路径。
常见热绝缘体可分为三类:
从热力学角度分析,理想热绝缘体需满足傅里叶定律(Fourier's Law)中的最小热流密度条件:
$$ q = -k abla T $$
其中导热系数k值需趋近于零。国际标准ISO 7345:2018规定,当材料的k值小于0.065 W/(m·K)时可归类为高效热绝缘体。实际应用中需注意温度阈值,多数聚合物材料在200℃以上会出现热分解,而陶瓷基绝缘体可承受1000℃以上高温环境。
热绝缘体是指极不容易传导热的物质,主要通过阻滞热传递(导热、对流、辐射)来减少热量交换。以下是详细解释:
核心作用
热绝缘体通过增大传热阻力,限制热量流动。其内部结构多为多孔或纤维状(如石棉、软木),能封闭空气或其他气体,利用气体低导热性减缓传热。
常见材料
热绝缘体与电绝缘体(如橡胶、陶瓷)功能不同:
热传导公式可简化为:
$$
Q = frac{k cdot A cdot Delta T}{d}
$$
其中,(k)为材料导热系数,热绝缘体的(k)值极低,从而减少热量(Q)的传递。
如需更全面信息,可参考、3、5、8等来源。
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