通常隔热材料是多相材料,各物相具有自身独特的结构,隔热材料的导热系数受到物相的组成、含量、内部结构等诸多因素的影响。隔热机理和影响其隔热效果的原因较多,隔热材料的导热系数与材料的体积密度、气孔率、物相组成等的相互影响。
(1)气孔尺寸:
气孔数量和孔径大小一般两者是呈现,在保持气孔总量不变的前提下,减小孔径可使气孔数量增大,从而减小材料的导热系数;当气孔数量增多时,隔热材料的比表面积就会增大,辐射传导率减小。
(2)体积密度:
固体的热导率高于气体的热导率,体积密度的减小意味着材料中气相增多,热导率下降。当体积密度过低时,材料中的气相传热的作用就会增强,热导率就会升高。欲使隔热材料具有优良的保温隔热性能,并非体积密度越低越好,在特定温度下,每种材料都会有一个适宜的导热系数。
(3)材料组分:
隔热材料的发射率与材质、温度及颗粒大小有关,在隔热材料配比中可以适当提高或加入Al2O3、MgO、CaO、ZnO等发射率小的组分,避免Fe、Ni、Cr等过渡元素氧化物的掺入。