
【機】 heat insulation
熱絕緣(thermal insulation)指通過材料或結構設計阻止熱量傳遞的過程,在漢英詞典中對應英文術語為"thermal insulation"或"heat insulation"。其核心功能是降低物體與環境之間的熱能交換速率,維持溫度梯度。《現代漢語詞典》第七版将其定義為"用不易傳熱的材料隔絕熱的傳播"(來源:商務印書館《現代漢語詞典》),《英漢工程詞典》補充說明其涉及導熱系數(thermal conductivity)參數,計算公式為:
$$ q = -kAfrac{Delta T}{d} $$
其中$q$為熱流量,$k$為材料導熱系數,$A$為截面積,$Delta T$為溫差,$d$為材料厚度。根據《中國建築熱工設計規範》(GB50176-2016),典型熱絕緣材料需滿足導熱系數λ≤0.12 W/(m·K)的标準。美國材料與試驗協會ASTM C168标準則将熱絕緣材料細分為纖維類(玻璃棉)、多孔類(氣凝膠)、反射類(鋁箔)三大體系(來源:ASTM International官網)。
工程實踐中,熱絕緣需同時考慮熱阻值(R-value)和環境適應性。美國能源部數據顯示,建築牆體采用聚氨酯泡沫(PUR)可提升R值至R-6 per inch,較傳統玻璃棉提高40%效能(來源:美國能源部建築技術辦公室)。航天領域則采用多層複合絕緣材料(MLI),通過反射層與間隔層組合實現真空環境下的輻射熱阻隔(來源:NASA技術報告庫)。
熱絕緣是通過增加熱阻以減少熱量傳遞的技術措施,其核心在于限制或減弱物體間的熱交換。以下是綜合多個來源的詳細解釋:
熱絕緣通過增大傳熱路徑的總熱阻,降低熱量傳遞效率。其原理類似于電絕緣,但針對熱能。熱阻($R$)是衡量材料抵抗傳熱能力的關鍵參數,計算公式為:
$$
R = frac{Delta T}{Q}
$$
其中$Delta T$為溫差,$Q$為熱流量。
常用熱絕緣材料在常溫下熱導率需低于0.2 W/(m·K),如泡沫、纖維等。這類材料通過低熱導率結構(如空隙、多層反射面)減少固體傳導、氣體對流和輻射傳熱。
熱絕緣需與被動設計結合,例如建築中需考慮當地氣候對熱流方向的影響,以優化材料選擇和安裝位置。
如需進一步了解熱阻計算或具體材料參數,可參考熱工學相關文獻或标準。
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