绿色建筑材料—泡沫玻璃
摘要：泡沫玻璃(foam glass)也称多孔玻璃，它是一种含有无数封闭气泡，气孔率达90%以上，由气泡组成的隔热玻璃材料。泡沫玻璃以废玻璃、粉煤灰、云母、珍珠岩、浮石粉、火山灰等为主要原料生产制成，是房屋建筑尤其是21世纪世界各国崛起的新型建筑、高层及超高层建筑物理想的墙体吸音、保温、隔断材料。
关键词：泡沫玻璃的性质、泡沫玻璃生产工艺过程、制作原理、泡沫玻璃建筑中的应用、市场需求。
泡沫玻璃的性质
泡沫玻璃的独特结构造就了其优异性能。由于属无机材料，所以有良好的化学稳定性，耐腐蚀性强，耐紫外线及热辐射性好，高温不分解，低温不变质，不氧化，不燃烧，防火性能优良。 与一般材料相比，泡沫玻璃机械性能高，可承受负载较大，易加工，且加工中不易变形，与其他材料相容性好。干燥常温状态下泡沫玻璃的导热系数较小为0.04一0.6w/(m· K)。但在低温或超低温状态下，水气、冷凝水不可避免，越易吸水隔热性能越差。由于闭孔泡沫玻璃吸水率极低、不吸湿，所以不会因吸水而导致导热系数增大，而表现出极好的保温保冷性。 泡沫玻璃具有良好的抗冻性。在超低温状态下，强度和其他性能无明显变化。作为隔冷材料有广泛的适应性和耐久性。泡沫玻璃的膨胀系数在5～10×10-6/K，只有有机隔热层的1/5～1/10，因而不会因膨胀对材料本身产生破坏，能适应复杂环境，并且使用温度范围较广 另外，泡沫玻璃的密度小、质量轻，可通过调整技术参数满足不同使用要求;吸声消音性好，吸声系数高，是优良的吸声材料;原料主要是废弃物或天然矿物，本身无毒、无放射性和腐蚀性，对环境无害，有着优异的环保特性。
泡沫玻璃生产工艺过程
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制作原理
泡沫玻璃 foam glass 泡沫玻璃最早是由美国彼兹堡康宁公司发明的，是由碎玻璃、发泡剂、改性添加剂和发泡促进剂等，经过细粉碎和均匀混合后，再经过高温熔化，发泡、退火而制成的无机非金属玻璃材料。它是由大量直径为1～2毫米的均匀气泡结构组成。其中吸声泡沫玻璃为50%以上开孔气泡，绝热泡沫玻璃为75%以上的闭孔气泡，制品密度为160-220千克/立方米，可以根据使用的要求，通过生产技术参数的变更进行调整。
1 泡沫玻璃原料的选择：废玻璃的性质对泡沫玻璃制品的质量和生产工艺制度都有重要影响制造泡沫玻璃所选用的废玻璃应满足下列基本条件:低的发泡温度和在发泡温度范围内较小的结晶倾向;在发泡温度范围内，玻璃的粘度变化率要小，烧成温度范围宽，利于获得泡径均匀的泡沫玻璃;含有适量的供氧组分，这类组分的多少会影响到玻璃的发泡膨胀能力;具有较好的化学稳定性和较低的热膨胀性。泡沫玻璃的主要原料通常是碎玻璃，可使用的酸性火山熔岩类物质，如火山灰、浮石、珍珠岩、黑曜岩、高炉矿渣等
2 泡沫玻璃原料的清洗和破粉碎：将收集来的废弃保温瓶玻璃用清水冲洗数遍，除去灰尘、污物再将干净的碎玻璃放人烘箱中烘，用球磨机将碎玻璃进行破粉碎，约24 h.玻璃粉的粒度要适中，若颗粒过粗，膨胀性差，形成粗大的泡沫玻璃;反之，膨胀性好，但不利于发泡剂的均匀混合一般要求玻璃粉的粒度能全部通过140目筛(粒径为100μm).磨好的玻璃粉要一直放在烘箱里保持干燥，以备使用;否则，潮湿的玻璃料粉不利于均匀发泡。
3 发泡剂的选择和混合：用于泡沫玻璃的发泡剂有碳黑、碳化硅、碳酸钙、
白云石粉、金云母、石墨、二氧化锰等。不同的发泡剂要求的发泡温度和发泡时
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间不同，所制成的泡沫玻璃的孔径和孔壁的薄厚也不同。发泡剂与玻璃粉必须充分均匀混合;混合时要防止有机物或粉尘混人原料中，以免产生异常发泡部位，而导致产品质量下降。混合时间与混合方法、设备及混合强度有关。
4 助熔剂和改性剂：助熔剂根据配方不同，可以选择是否采用助熔剂。如果要求的熔融温度较高，则可适当加人助熔剂。一般采用的助熔剂有氟硅酸钠、碳酸钠、乙二氨盐等。 改性剂: 加人适量的改性剂能够改善泡沫玻璃的性能，增大发泡温度范围，减少连通孔，提高机械强度，提高成品率。一般采用的改性剂有三氧化二锑、翩砂、焦磷酸钠、硫酸钡等。
5 烧制工艺过程：粉状原料经过完全棍合均匀后。装人发泡模具中，在加热炉内加热，加热温度750-960℃。为了能使粉料均匀发泡，加热速度最好控制在一定范围内。如果升温速度太快，不仅发泡大小不均，而且对金属模具的使用寿命亦有影响.泡沫玻璃的烧制工艺大致分为4个阶段:预热、发泡、稳定、退火。
6 脱摸与退火，为了防止玻璃与金属模具的枯结，事先应在金属模具的内壁涂刷一层脱模剂，这种脱模剂是采用硅酸铝粉、硅酸和水按一定比例配合而成的。整个退火时间比较长，退火时间根据配方而定，目的是使成品不开裂，不存在内应力。
主要生产技术指标 1、炉内气氛应能在氧化气氛至弱还原气氛之间连续可调，且稳定不变。 2、能按生产工艺要求精确控温，按温精度为±1~2℃。 3、炉内横断面的温差：<±10℃。 4、烟气污染物排放量低： NOX ≤60ppm，SOX≤40ppm。 5、燃耗：0.7千克液化石油气/千克合格产品（或100立方米天然气/立方米毛坯）。 6、毛坯合格率：≥90%。
泡沫玻璃建筑中的应用
由于泡沫玻璃优良的物理、化学性能，使其广泛应用于石油、化工、电力、国防军工等领域，也可直接用来制作手脚美容奇石、大型雕塑、各种工程构件、绿化墙等。 泡沫玻璃作为一种绝热保温材料，具有强度高、导热系数低、耐水耐潮、耐侵蚀等优异性能，可用于冷库、地下输油管道及各类建筑物的墙体与顶棚，起绝热保温作用。 吸声消音用泡沫玻璃不仅能起到良好的降噪作用，吸声消音用和绝热保温用泡沫玻璃在适当的工艺下也可做成彩色制品，既起到吸声、保温作用，又不失为一种良好的装饰材料，具有双重作用。
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1.作为吸声材料，用作吸音材料的泡沫玻璃在发泡过程中采用特殊的工艺,使其中的气孔相互贯通,形成具有通孔结构的多孔材料。当声波人射到吸音泡沫玻璃原表面时,激发孔隙内的空气振动,在受振动空气的粘滞阻力及其与玻璃孔壁摩擦的作用下,使声能转化为热能而迅速衰减,从而产生良好的吸音效果。主要应用如下在厅堂音质设计中,控制室内混响时间。如作为音乐厅、剧院和电影录音室的吸音处理。吸音泡沫玻璃在发达国家已广泛用于地铁、地下军事设施、隧道、工厂车间、音乐厅、剧场和大会堂等建筑中，以及飞机场周围建筑物外表，以降低噪音。国内在九十年代陆续用于上海地铁、广州地铁、人民大会堂空调机房和风道的降噪吸声材料。近年又用于上海市内高架路两旁的吸音墙。
泡沫玻璃吸声材料主要性能指标
2.另外，泡沫玻璃还有一个很有前景的应用是利用其高的吸水率(吸水率达50%～70%)用作绿化保水材料，将其固定在岩石基斜坡上，由于泡沫玻璃中的开口气孔吸收了大量水分，当坡面因失水变干时，泡沫玻璃中储存的水分，可继续供给土壤和树根，同时交错拼接的泡沫玻璃还能阻止水土流失。而且具有质轻、不燃、不腐及受潮、吸水后不软化等特点，因此被广泛用于游泳馆、地铁、食品和纺织车间等潮湿、防火并有低噪要求的建筑工程中。
建筑装饰用泡沫玻璃具有质轻、美观、耐热抗冻和防污自洁等诸多优异性能，是一种理想的墙面装饰材料。 吸声消音用和绝热保温用泡沫玻璃在适当的工艺下也可做成彩色制品，既起到吸声、保温作用，又不失为一种良好的装饰材料，具有双重作用。 另外，我认为泡沫玻璃最有前景的应用是利用其高的吸水率(吸水率达50%～70%)用作绿化保水材料，将其固定在岩石基斜坡上，由于泡沫玻璃中的开口气孔吸收了大量水分，当坡面因失水变干时，泡沫玻璃中储存的水分，可继续供给土壤和树根，同时交错拼接的泡沫玻璃还能阻止水土流失。
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3. 保温隔热
作为泡沫玻璃保温隔热材料，泡沫玻璃已在石油化工行业得到了成功应用，如大庆、燕山石化、齐鲁石化、扬子石化、辽河油田、锦西石化等；在热电厂的烟囱内壁保温和建筑屋顶的保温隔热、外墙保温及防水等也有成功应用的事例。泡沫玻璃外墙外保温系统特点
a．安全可靠：泡沫玻璃外墙外保温系统构造简单，自重轻。粘结、罩面采用聚合物水泥砂浆，耐候性好与墙面粘结牢固，整体性能良好，能有效地避免保温层下坠掉落的风险。
b.节能效果永久：泡沫玻璃系无机材料，闭孔、重量轻不老化且保温性能不会因任何外界因素的影响而下降。
c．抗渗能力强 泡沫玻璃自身闭孔、不吸水，且罩面层抹聚合物水泥砂浆也有很强的防水性能，所以该系统既保温隔热，又解决了墙面的防水渗漏。
d．抗冲击性好
外墙保温隔热泡沫玻璃强度较高（≥０．５ＭＰａ），且罩面聚合物水泥砂浆（网格布）具有较大抗冲击强度。
e．施工简单无污染 聚合物水泥砂浆配方简单（或相应干粉砂浆）。采用传统手工抹压、粘贴泡沫玻璃。系统所用材料无毒无害、无白色污染，纯属绿色环保产品。其作为建筑墙体材料又是一个新领域。
使用温度范围为零下196度到450度，A级不燃与建筑物同寿命，导热系数为0.058，透湿系数几乎为0。
市场需求
生产泡沫玻璃的原材料价格低廉，资源丰富，当前建筑工程对这类新材料的需求又相当迫切，其开发应用前景广阔。 20世纪70年代后，国外普遍重视保温节能材料的生产和在建筑中的应用，力求大幅度减少能源的消耗量，从而减少
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环境污染和温室效应。国外该工业已经有很长的历史，建筑节能用保温材料占绝大多数，而新型保温材料也正在不断地涌现。19xx年以前，中国保温材料的发展十分缓慢，但中国保温材料工业经过30多年的努力，特别是经过近20年的高速发展，不少产品从无到有，从单一到多样化，质量从低到高，已形成取膨胀珍珠岩、矿物棉、玻璃棉、泡沫塑料、耐火纤维、硅酸钙绝热制品等为主的品种比较齐全的产业。 中国建筑节能材料的市场较大，尤其是建筑保温材料。中国房屋住宅的能量损失大致为墙体约占50%；屋面约占10%；门窗约占25%；地下室和地面约占15%。建筑材料工业协会发布的《20xx年建筑节能目标与20xx年建筑节能远景规划目标》阐明了到20xx年我国建筑节能目标分两阶段完成，第一阶段到20xx年止，全面启动建筑节能和推广绿色建筑，平均节能率达到50％已基本实现，而北京、天津等少数大城市率先实施节能率为65％的地方建筑节能标准。目前处在第二阶段——从2010~20xx年，建立健全的建筑节能标准体系，编制出覆盖全国范围的配套的建筑节能设计、施工、运行和检测标准，以及与之相适应的建筑材料、设备及系统标准，用于新建和改造居住和公共建筑，包括采暖、空调、照明、热水及家用电器等能耗在内。所有建筑节能标准得到全面实施。这10年间平均节能率要达到65％，东部地区要达到更高的标准。这意味着在今后15年内，一些建筑的节能率要达到75％的标准。需对建筑外墙进行全面改造，墙体保温材料的市场将会大幅度增加。 这些都意味着建筑节能材料市场今后相当一段时间内都将需求大量机械性能优良、节能效果显著以及价格低廉的产品。建筑节能的首要任务在于墙体节能，因此，提高建筑物墙体绝热性能是降低建筑能耗的关键。目前，我国正在积极开发和生产墙体绝热材料，使其能够提高墙体热阻，降低墙体传热系数。绝热墙体材料在未来的市场应有较好的发展前景。我国优先发展的建材制品包括：新型墙体材料（粘土空心制品，利废制品和非粘土制品）和新型保温材料。目前，泡沫玻璃已被列入国家重点推广和发展的新型建材目录。泡沫玻璃建筑保温材料已被编入建筑屋顶面和外墙外保温建筑标准图集，为泡沫玻璃在建筑保温节能领域的应用奠定了基础。
据统计，我国建筑耗能占能源消费总量的23.1%，而各类建筑物每年的采暖，制冷能耗又占全国总能耗的10%左右。 我国城镇居民住宅建筑竣工面积，再加上其它公共建筑，总建筑竣工面积将达到上百亿平方米以上，这样大规模的
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房屋建筑，墙体材料占建筑材料的70%左右，其需求量可想而知。 保温隔热材料与制品是影响建筑节能一个重要的影响因素，建筑保温材料的研制与应用越来越受到世界各国的普遍重视。开发生产泡沫玻璃这类高效节能建筑保温材料十分必要，它可以变废为宝，原材料价格低廉，资源丰富，减少污染，利于环境保护。同时，泡沫玻璃的生产工艺及设备简单，投资少，成本低，施工方便，集保温与环保于一身，是一种很有发展前途的新型保温节能材料。而当前建筑工程对这类新材料的需求又相当迫切，开发应用前景广阔。作为泡沫玻璃这种全新的低成本绿色节能环保产品，必将在我国新型墙体材料的发展中发挥重要作用。
从环保层面来讲，泡沫玻璃材料的研制立足于废物利用，改善环境。目前，我国每年粉煤灰排放量约8000~12000万吨，居世界前列，这些粉煤灰的排放占用了大量的土地，并对环境造成了一定的污染。我国目前的综合利用率仅有30~40%。而废玻璃的回收利用率更低。国外发达国家已经较好地将其用于建筑材料的生产上。与其相比，我国的利用水平尚有差距。在我国每年产生的大量固体垃圾中，包括了各类民用、建筑、医用玻璃废弃物，而这些有用的废弃物并没有得到有效回收利用，只是被堆积、乱扔和抛弃掉。泡沫玻璃的诞生及其研制成功为消化废玻璃和粉煤灰开辟了一条有效途径，使社会资源得以再生利用，并且较好的解决固态垃圾对环境的污染。因此符合国家的产业政策，所得税可争取减免，属于国家大力提倡和发展的产业，市场前景广阔，投资利润率高，经济效益和社会效益显著。 随着我国人民生活水平的提高，对减少环境噪音污染的要求和对公共场所听音效果的要求不断提高，同时国家有关部门对公共设施的防火安全也有越来越高的要求，吸声泡沫玻璃也将被越来越广泛的使用。
结论
泡沫玻璃属于高新技术产品,所得税可争取减免另外,本项目采用的原材料是废弃玻璃、粉煤灰,属于废物综合利用生产的产品具有显著的环保效益生产过程不产生“三废”,所以本项目符合国家的产业政策,属于国家大力提倡和发展的产业,市场前景广阔,投资利润率高,经济效益和社会效益显著。利用工业粉煤灰和废玻璃为主要原料生产泡沫玻璃可大大降低泡沫玻璃的生产成本。有利于推动泡沫玻璃发展,其优良性能及合理价格,将会使其在建材领域具有较好的竞争优势
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参考文献：《材料导报》 20xx年01期
《建筑材料学报》;20xx年02期 《太原理工大学》 20xx年
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第二篇：80-400K温度范围内泡沫保温玻璃的比热容和导热系数
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80-400K温度范围内150P泡沫玻璃的比热
容和导热系数
岳丹婷，2,3谭志成, 2,4狄友英,2吕欣荣，3孙立贤2
摘要
泡沫玻璃的低温比热容（79-395K）已经用一种精密的自动化热计量测量出来。泡沫玻璃的导热系数（从243-395K）也实现了用稳定的热流量计测量。实验结果表明，150P下泡沫玻璃的比热容和导热系数都与温度的增长有关。实验测得的比热容（79-395K）被列成了多项式方程：
CP/J·g-1·K-1=0.6889+0.3332x-0.0578x2+0.0987x3+0.0521x4-0.0330x5-0.0629x6
，这里x=（T/K-273） /158. 实验的比热容作为温度的一个根据已经被列成了另一个多项式方程（243-395K）：
-1λ/W·m ·K-1= 0.14433+0.00129T?2.834×10-6T2+2.18×10-9T3 另外，泡沫玻璃
的热扩散率可通过比热容和导热系数计算，并列成又一个多项式方程： a /m ·s =?1.68285 + 0 .01833T ? 5.84891×10 T + 8.11942×10T ?
4.24975×10-11 T4。
关键词：焓和熵函数；泡沫玻璃；低温；比热容；导热系数；热扩散系数。 12-1-52-83 第七届亚洲热物理学特性会议，中国安徽合肥黄山20xx年8月23-28日。 中科院大连物理化学协会热化学实验室 ，中国大连，邮编 116023。
大连海事大学轮机工程学院，中国大连 ，邮编116023.
来信请发邮箱:tzc@ 234
1、 简介
泡沫玻璃[1-3]是一种应用在建筑行业上的保温绝热材料。它是用废玻璃和粉煤灰为最基本材料生产出来的，浮石，碳黑，碳酸钠作为辅助材料，并加入各种各样的添加剂，如氟硅酸钠，硼酸，六偏磷酸钠等。它是一种充满了均匀泡沫 1
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的类似玻璃的材料。泡沫玻璃的生产要经历一系列的程序，例如原料的混合融化，发泡，热处理和在模具里冷却。泡沫玻璃有稳定性、耐久性、安全、可靠性和抵抗化学侵蚀方面的优越性，并且不受害虫的侵害（蚂蚁，老鼠，等）。这种材料是防水的，且具有低密度、高机械强度，高的吸音性能。
这种材料已经被广泛的应用于建筑内部和外墙保温工程、装饰工程、石油化工工程，冷藏，和地面工程等领域。使其在绝热、深冷、地下、露天、易燃、易潮以及有化学侵蚀等苛刻环境下倍受用户青睐。被广泛用于墙体保温、石油、化工、机房降噪、高速公路吸音隔离墙、电力、军工产品等，被用户称之为绿色环保型绝热材料。除此之外，作为一种建筑材料，许多新的应用被逐渐发现，并且这种需求正在极大的增长。为了发现泡沫玻璃诸多新性能的这个目的，材料的热力学数据，例如在温度低于400K下的比热容，热力学函数（焓和熵）和导热系数是迫切需要知道的。.然而，直到现在，这些数据还没有在文献中发布。在目前的研究中，自制的泡沫玻璃低温比热容（79-395K）已经用一种精密的自动化热计量测量出来。泡沫玻璃的导热系数（从243-395K）也实现了用稳定的热流量计测量。比热容被表示成一个多项式函数，用X= (T/ K ? 273 )/ 158表示（温度范围79-395K）。导热系数作为温度的一个函数被用另一个多项式函数表示（243-395K）此外，150P下泡沫玻璃的热扩散率的计算是基于比热容和导热系数所建立起来的热扩散率的多项式方程。
2、实验数据
2.1.样品
表一：主要组成原材料的化学组成
这个实验中用的泡沫玻璃是兰州鹏飞公司生产过的。主要天然原材料的列在表一中。固体材料主要化学组成（玻璃相）如下：SiO 2 —71.7%, Al 2 O 3 —2.8%,(CaO + MgO)—11.5%,Fe 2 O 3 —0.2% and other—13.8%. 泡沫玻璃的气泡尺寸是1-3mm。样品的孔隙率90%。298.15K时的密度是142Kg · m-3
2.2.绝热量热法
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一台高精密度自动化绝热量热器[4,5]用于测量79-395K范围内的比热容。实验所用温度计根据ITS-90台湾中央研究院的低温度量衡和尺寸校准。比热容测量值被连续不断自动化的测量出来通过间歇加热样品交替测量温度的方式。样品加热持续10分钟，样品被加热5min后平衡持续，平衡周期总是维持在（10-3到10-4）K*min-1在热容获得期间。每个热容测量点的升温速率和温度升高值通常是受控制的，分别的（0.1-0.3）K*min-1和(1–3) K 。用于热量测量的样品块重4.3511g。
2.3. 导热系数的测量
一个永恒不变的热流量计（型号HFM-MR）被用于测量泡沫玻璃的导热系数，根据文献1的方法按照GB 10295 [8]测量。单面恒定热流量与存在于大面积平板相似，立足于统一的平面试样在导热系数测量期间。
导热系数测量示意图：1-测量材料；2-散热器；3-热源；4,-热绝缘体；5-热流量传感器；6-热电偶。
单面恒定热流通过样品，冷热面的温差（△T）在不变的条件下被测量，样品的导热系数能够通过公式??q/△T计算出来。
测试装备如图1。实验过程中，散热器是一个半导体冷却阶段，散热器的温度范围是? 40 到+ 20?C，温度误差控制在± 0 . 5?C。热源是电热膜，加热范围是20 到 120?C，试验中最大误差是± 0 . 5?C。测试用的泡沫玻璃的尺寸是140 × 140 × 140 mm3，被放置在冷热源之间，用聚苯乙烯（导热系数λ = 0 . 02 W · m · K , 远小于样品的导热系数）作为绝热材料包裹样品确保单面热-1-1
流量在中心区的存在。四对热电偶和一个热流量传感器被安装在立方体的上表面，另外四对固定在立方体的下表面。两处设置的热电偶的热电位用安捷伦
15970（数据采集的个人电脑）记录，接下来被用于计算在样品冷热面上的温度。热流动密度由热流量计HFM确定，量程是100–10000 J · m-2；最大测量误差是± 0 . 5%。温度范围是? 50 to 1000 ? C;最大误差是± 0 . 1 ? C 。此外，热流量计被固定在样品的上表面利用热传导硅脂，一个稳定的热流动便获得了。 3
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通过调节热源和散热器的温度，他们之间的温差 能够维持在5-10?C 。热流量的测试值和平衡温度每5min被数据采集系统自动收集一次。当预调温度值偏差在± 1% 之内时，平衡温度被假定已经达到，结果被记录。
稳定永恒不变的热流量计已被通过导热系数测量标准材料证明。实验材料导热系数的相对偏差（按照美国国家标准技术研究所提供的数据）观测到在± 0 . 5%之内。
3. 结果与讨论
3.1.比热容
123次试验中，在79-395K的温度范围内，比热容被获得。所有的试验结果在表2中被列出，图2表示了原料的组成恒定在相同的温度范围，没有相变和热分解发生。所有的实验数据（79-395K）依据最小二乘法建立成了对比温度的多项式函数：
CP/J·g-1·K-1=0.6889+0.3332x-0.0578x2+0.0987x3+0.0521x4-0.0330x5-0.0629x6
，这里x=（T/K-273） /158.
式中的237是从最高极限温度395K和温度下限79K之和的一半中获得的 ，158是二者之差的一半。因此，x在-1和+1之间不等。实验的比热容相对偏差通过多项式函数计算，在0 . 35%之内，除了较下和较上温度极限之外的点。
3.2. 热力学函数
泡沫玻璃的平滑的比热容和热力学函数以合适的对比温度x的热容量作为根据的多项式方程为基础，根据以下的热力学关系：
HT ? H 298 . 15 = ?T298.15CpdT
S T ? S 298 . 15 = ?T298.15CpT?1dT
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样品的基本热力学函数和比热容的多项式拟合值相对于标准温度298.15K被制成表格3,5K的间隔。
3.3.泡沫玻璃的导热系数
243-395K温度范围内测得的的泡沫玻璃的导热系数列在表4里，并绘图在图3上。测得的导热系数随温度由243-395K的升高单调递增， 同温度范围之内的导热系数测试值在0.03和0.05 W · m -1 · K -1 之间。导热系数是低的，显示了材料极好的满足了保温绝热性能。泡沫玻璃测定的导热系数( λ )与温度相对符合依靠最小方块理论的多项式
表三：150P下 泡沫玻璃的热力学函数
实验测量值的导热系数的相对偏差 在± 0.5%之内。
3.4.热扩散系数
扩散系数根据下面的公式计算出来：
a = λ/(ρC p )
相对温度下的导热系数图
Table V.下泡沫玻璃的热扩散系数
其中λ是实验的导热系数测量值，ρ是泡沫玻璃的密度（g · cm-3），C p 是泡沫玻璃的比热容。计算出的热扩散系数(a)列在表5里绘成图4.导出的热扩散系数方程式根据给出的温度：
Fig.4. 相对温度下的热扩散系数图
关联系数是R2= 0 . 99 方程式是在250-390K范围内有效。 The relative来自计算值的平滑测试值的相对偏差在± 1%之内。
4. 结论
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(a) 实验结论显示，150P的泡沫玻璃的比热容和导热系数随着温度在各自的温度范围79-390K和250-390K内随温度的升高而单调递增。 (b)泡沫玻璃样品的导热系数在233K时定为0.0324 W · m-1 · K-1 ，小于同温度下文献8中150P泡沫玻璃导热系数的最大值0.046. 308K下的导热系数在我的实验中坚定为0.0487 W · m-1 ·K-1，小于文献8,9中的0.058 W · m-1 · K-1 。因此证明样品泡沫玻璃证明具有极好的应用价值。
(c)在340K时 150P泡沫玻璃热扩散系数最大值是0.4112 m2 · s-1 。
感谢
这项工作获得了国家自然科学基金会第20373072号拨款的资金支持。
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