Сравнение материалов по теплопроводности: Теплопроводность строительных материалов — статьи от компании «Доминант»
- сравнение (таблица) по толщине, коэффициент, СНиП
- Таблица теплопроводности строительных материалов. Характеристики и сравнение строительных материалов :: SYL.ru
- Теплопроводность | Precision Ceramics USA
- Свойства материалов и сравнительные таблицы
сравнение (таблица) по толщине, коэффициент, СНиП
Строительство любого дома, будь то коттедж или скромный дачный домик, должно начинаться с разработки проекта. На этом этапе закладывается не только архитектурный облик будущего строения, но и его конструктивные и теплотехнические характеристики.
Схема теплопроводности и толщины материалов.
Основной задачей на этапе проекта будет не только разработка прочных и долговечных конструктивных решений, способных поддерживать наиболее комфортный микроклимат с минимальными затратами. Помочь определиться с выбором может сравнительная таблица теплопроводности материалов.
Понятие теплопроводности
В общих чертах процесс теплопроводности характеризуется передачей тепловой энергии от более нагретых частиц твердого тела к менее нагретым. Процесс будет идти до тех пор, пока не наступит тепловое равновесие. Другими словами, пока не сравняются температуры.
Коэффициент теплопроводности кирпичей.
Применительно к ограждающим конструкциям дома (стены, пол, потолок, крыша) процесс теплопередачи будет определяться временем, в течение которого температура внутри помещения сравняется с температурой окружающей среды.
Чем более продолжителен по времени будет этот процесс, тем помещение будет более комфортным по ощущениям и экономичным по эксплуатационным расходам.
Численно процесс переноса тепла характеризуется коэффициентом теплопроводности. Физический смысл коэффициента показывает, какое количество тепла за единицу времени проходит через единицу поверхности. Т.е. чем выше значение этого показателя, тем лучше проводится тепло, значит, тем быстрее будет происходить процесс теплообмена.
Соответственно, на этапе проектных работ необходимо спроектировать конструкции, теплопроводность которых должна иметь по возможности наименьшее значение.
Вернуться к оглавлению
Факторы, влияющие на величину теплопроводности
Теплопроводность материалов, используемых в строительстве, зависит от их параметров:
Зависимость теплопроводности газобетона от плотности.
- Пористость — наличие пор в структуре материала нарушает его однородность. При прохождении теплового потока часть энергии передается через объем, занятый порами и заполненный воздухом. Принято за отсчетную точку принимать теплопроводность сухого воздуха (0,02 Вт/(м*°С)). Соответственно, чем больший объем будет занят воздушными порами, тем меньше будет теплопроводность материала.
- Структура пор — малый размер пор и их замкнутый характер способствуют снижению скорости теплового потока. В случае использования материалов с крупными сообщающимися порами в дополнение к теплопроводности в процессе переноса тепла будут участвовать процессы передачи тепла конвекцией.
- Плотность — при больших значениях частицы более тесно взаимодействуют друг с другом и в большей степени способствуют передаче тепловой энергии. В общем случае значения теплопроводности материала в зависимости от его плотности определяются либо на основе справочных данных, либо эмпирически.
- Влажность — значение теплопроводности для воды составляет (0,6 Вт/(м*°С)). При намокании стеновых конструкций или утеплителя происходит вытеснение сухого воздуха из пор и замещение его каплями жидкости или насыщенным влажным воздухом. Теплопроводность в этом случае значительно увеличится.
- Влияние температуры на теплопроводность материала отражается через формулу:
λ=λо*(1+b*t), (1)
где, λо — коэффициент теплопроводности при температуре 0 °С, Вт/м*°С;
b — справочная величина температурного коэффициента;
t — температура.
Вернуться к оглавлению
Практическое применение значения теплопроводности строительных материалов
Из понятия теплопроводности напрямую вытекает понятие толщины слоя материала для получения необходимого значения сопротивления теплового потока. Тепловое сопротивление — нормируемая величина.
Упрощенная формула, определяющая толщину слоя, будет иметь вид:
Таблица теплопроводности утеплителей.
H=R/λ, (2)
где, H — толщина слоя, м;
R — сопротивление теплопередаче, (м2*°С)/Вт;
λ — коэффициент теплопроводности, Вт/(м*°С).
Данная формула применительно к стене или перекрытию имеет следующие допущения:
- ограждающая конструкция имеет однородное монолитное строение;
- используемые стройматериалы имеют естественную влажность.
При проектировании необходимые нормируемые и справочные данные берутся из нормативной документации:
- СНиП23-01-99 — Строительная климатология;
- СНиП 23-02-2003 — Тепловая защита зданий;
- СП 23-101-2004 — Проектирование тепловой защиты зданий.
Вернуться к оглавлению
Теплопроводность материалов: параметры
Принято условное разделение материалов, применяемых в строительстве, на конструкционные и теплоизоляционные.
Конструкционные материалы применяются для возведения ограждающих конструкций (стен, перегородок, перекрытий). Они отличаются большими значениями теплопроводности.
Значения коэффициентов теплопроводности сведены в таблицу 1:
Таблица 1
Материал | Коэффициент теплопроводности, Вт/(м*°С). |
Пенобетон | (0,08 — 0,29) — в зависимости от плотности |
Древесина ели и сосны | (0,1 — 0,15) — поперек волокон 0,18 — вдоль волокон |
Керамзитобетон | (0,14-0,66) — в зависимости от плотности |
Кирпич керамический пустотелый | 0,35 — 0,41 |
Кирпич красный глиняный | 0,56 |
Кирпич силикатный | 0,7 |
Железобетон | 1,29 |
Подставляя в формулу (2) данные, взятые из нормативной документации, и данные из Таблицы 1, можно получить требуемую толщину стен для конкретного климатического района.
При выполнении стен только из конструкционных материалов без использования теплоизоляции их необходимая толщина (в случае использования железобетона) может достигать нескольких метров. Конструкция в этом случае получится непомерно большой и громоздкой.
Допускают возведение стен без использования дополнительного утепления, пожалуй, только пенобетон и дерево. И даже в этом случае толщина стены достигает полуметра.
Теплоизоляционные материалы имеют достаточно малые величины значения коэффициента теплопроводности.
Основной их диапазон лежит в пределах от 0,03 до 0,07 Вт/(м*°С). Наиболее распространенные материалы — это экструдированный пенополистирол, минеральная вата, пенопласт, стекловата, утепляющие материалы на основе пенополиуретана. Их использование позволяет значительно снизить толщину ограждающих конструкций.
Читайте также: Опилкобетонный блок
Пено и газоблоки
О размерах пенобетонного блока — читайте здесь.
Вернуться к оглавлению
Теплопроводность при строительстве
Схема сравнения теплопроводности стен из газобетона и кирпича.
При проектировании и производстве строительных работ необходимо учитывать возможные пути теплопотерь:
- 30-40% потерь тепла приходится на поверхность стен;
- 20-30% — через межэтажные перекрытия и крышу;
- около 20% потерь приходится на поверхность, занимаемую оконными и дверными проемами;
- приблизительно 10% тепла уходит из помещения через плохо утепленные полы.
Важным фактором при учете теплопроводности в строительстве является обеспечение надлежащей ветро- и пароизоляции. В наибольшей степени это справедливо для пористых утеплителей. Т.е. при ограничении доступа влаги внутрь конструкций (как извне, так и снаружи) сопротивление теплопередачи будет выше. Утеплитель будет более эффективно работать, соответственно, потребуется меньшая толщина конструкций.
В идеале стены и перекрытия должны выполняться из теплоизоляционных материалов. Однако они обладают низкой конструкционной прочностью, что ограничивает широту их применения. Возникает необходимость выполнять основные несущие конструкции из кирпича, дерева, пенобетонных блоков и т.п.
Наиболее распространенным вариантом конструкций домов, встречающимся на практике, является комбинация несущей конструкции и теплоизоляции.
Здесь можно различить:
Сравнение теплопроводности соломобетонных блоков с другими материалами.
- Каркасный вариант строительства — основной каркас, обеспечивающий пространственную жесткость, выполняется из деревянных досок или брусьев. Утеплитель укладывается в межстоечное пространство. В некоторых случаях для достижения требуемых показателей по энергоэффективности осуществляется дополнительное утепление снаружи каркаса.
- Возведение стен дома из кирпича, пористых бетонных блоков, дерева — утепление осуществляется по наружной поверхности. Слой утеплителя компенсирует избыточную теплопроводность основного стенового материала. С другой стороны материал основной стены несет на себе нагрузки, компенсируя малую механическую прочность утеплителя.
Аналогичные закономерности будут справедливы при возведении межэтажных перекрытий и кровельных конструкций.
Таким образом, используя комбинацию материалов с требуемыми значениями коэффициентов теплопроводности, можно получить оптимальные по свойствам и толщине ограждающие конструкции здания.
Источник
Таблица теплопроводности строительных материалов. Характеристики и сравнение строительных материалов :: SYL.ru
Инди-стиль, «тихая роскошь»: ждем возвращения трендов после ретро моды нулевых
Холодная вода и отдых. Помогаем ногам бороться с варикозом в жару
На макси платье или под блейзер: с чем сочетать модные нательные цепочки
Различные техники балаяжа: прически, придающие волосам объем
Ножные браслеты — тренд лета 2023: какие модели в моде
Нехватка цинка у собак может быстро привести к проблемам с кожей
Лайфхаки и способы улучшить вкус многих блюд с помощью растворимого кофе
Дачный иридодиктиум: посадка, уход, полив, подкормка
Лето 2023: самые модные асимметричные стрижки на разную длину волос
В полоску и с обувью: метод «сэндвича» в составлении капсульного гардероба
Автор Алексей Попович
Строительство коттеджа или дачного дома – это сложный и трудоемкий процесс. И для того, чтобы будущее строение простояло не один десяток лет, нужно соблюдать все нормы и стандарты при его возведении. Поэтому каждый этап строительства требует точных расчетов и качественного выполнения необходимых работ.
Одним из самых важных показателей при строительстве и отделке строения является теплопроводность строительных материалов. СНИП (строительные нормы и правила) дает полный спектр информации по данному вопросу. Ее необходимо знать, чтобы будущее здание было комфортным для проживания как в летний, так и в зимний период.
Идеальный теплый дом
От конструктивных особенностей строения и применяемых при его возведении материалов зависит комфорт и экономичность проживания в нем. Комфорт заключается в создании оптимального микроклимата внутри вне зависимости от внешних погодных условий и температуры окружающей среды. Если материалы подобраны правильно, а котельное оборудование и вентиляция установлены согласно нормам, то в таком доме будет комфортная прохладная температура летом и тепло зимой. К тому же если все материалы, используемые при строительстве, обладают хорошими теплоизоляционными свойствами, то расходы на энергоносители при отоплении помещений будут минимальны.
Понятие теплопроводности
Теплопроводность – это передача тепловой энергии между непосредственно соприкасающимися телами или средами. Простыми словами теплопроводность – это способность материала проводить температуру. То есть, попадая в какую-то среду с отличающейся температурой, материал начинает принимать температуру этой среды.
Этот процесс имеет большое значение и в строительстве. Так, в доме с помощью отопительного оборудования поддерживается оптимальная температура (20-25°C). Если температура на улице будет ниже, то когда отключается отопление, все тепло из дома через некоторое время выйдет на улицу, и температура понизится. Летом происходит обратная ситуация. Чтобы сделать температуру в доме ниже уличной, приходится использовать кондиционер.
Коэффициент теплопроводности
Потеря тепла в доме неизбежна. Она происходит постоянно, когда температура снаружи меньше, чем в помещении. А вот ее интенсивность – это переменная величина. Она зависит от множества факторов, главными среди которых являются:
- Площадь поверхностей, участвующих в теплообмене (крыша, стены, перекрытия, пол).
- Показатель теплопроводности строительных материалов и отдельных элементов здания (окна, двери).
- Разница между температурами на улице и внутри дома.
- И другие.
Для количественной характеристики теплопроводности строительных материалов используют специальный коэффициент. Используя этот показатель, можно довольно просто рассчитать необходимую теплоизоляцию для всех частей дома (стены, крыша, перекрытия, пол). Чем выше коэффициент теплопроводности строительных материалов, тем больше интенсивность потери тепла. Таким образом, для постройки теплого дома лучше применять материалы с более низким показателем этой величины.
Коэффициент теплопроводности строительных материалов, как и любых других веществ (жидких, твердых или газообразных), обозначается греческой буквой λ. Единицей его измерения является Вт/(м*°C). При этом расчет ведется на один квадратный метр стены толщиной в один метр. Разница температур здесь берется 1°. Практически в любом строительном справочнике имеется таблица теплопроводности строительных материалов, в которой можно посмотреть значение этого коэффициента для различных блоков, кирпичей, бетонных смесей, пород дерева и других материалов.
Определение потерь тепла
Потери тепла в любом здании всегда есть, но в зависимости от материала они могут изменять свое значение. В среднем потеря тепла происходит через:
- Крышу (от 15 % до 25 %).
- Стены (от 15 % до 35 %).
- Окна (от 5 % до 15 %).
- Дверь (от 5 % до 20 %).
- Пол (от 10 % до 20 %).
Для определения потерь тепла применяют специальный тепловизор, который определяет наиболее проблемные места. Они выделяются на нем красным цветом. Меньшая потеря тепла происходит в желтых зонах, далее – в зеленых. Зоны с наименьшей потерей тепла выделяются синим цветом. А определение теплопроводности строительных материалов должно проводиться в специальных лабораториях, о чем должен свидетельствовать сертификат качества, прилагаемый к продукции.
Пример расчета потерь тепла
Если взять, к примеру, стену из материала с коэффициентом теплопроводности 1, то при разности температур с двух сторон этой стены в 1°, потери тепла составят 1 Вт. Если же толщину стены взять не 1 метр, а 10 см, то потери составят уже 10 Вт. В случае, если разность температур будет 10°, то тепловые потери также составят 10 Вт.
Рассмотрим теперь на конкретном примере расчет потери тепла целого здания. Высоту его возьмем 6 метров (8 с коньком), ширину – 10 метров, а длину – 15 метров. Для простоты расчетов берем 10 окон площадью 1 м2. Температуру внутри помещения будем считать равную 25°C, а на улице -15°C. Вычисляем площадь всех поверхностей, через которые происходит потеря тепла:
- Окна – 10 м2.
- Пол – 150 м2.
- Стены – 300 м2.
- Крыша (со скатами по длинной стороне) – 160 м2.
Формула теплопроводности строительных материалов позволяет вычислить коэффициенты для всех частей здания. Но проще использовать уже готовые данные из справочника. Там есть таблица теплопроводности строительных материалов. Рассмотрим каждый элемент по отдельности и определим его тепловое сопротивление. Оно рассчитывается по формуле R = d/λ, где d – толщина материала, а λ – коэффициент его теплопроводности.
Пол – 10 см бетона (R=0,058 (м2*°C)/Вт) и 10 см минеральной ваты (R=2,8 (м2*°C)/Вт). Теперь складываем эти два показателя. Таким образом, тепловое сопротивление пола равняется 2,858 (м2*°C)/Вт.
Аналогично считаются стены, окна и кровля. Материал – ячеистый бетон (газобетон), толщина 30 см. В таком случае R=3,75 (м2*°C)/Вт. Тепловое сопротивление пластового окна — 0,4 (м2*°C)/Вт.
Кровлю будем считать из минеральной ваты толщиной в 10 см и профлиста. Так как металл имеет высокий коэффициент теплопроводности, то профлист в расчет не берем. Тогда R крыши составит 2,8 (м2*°C)/Вт.
Следующая формула позволяет выяснить потери тепловой энергии.
Q = S * T / R, где S – площадь поверхности, T – разница температур снаружи и внутри (40°C). Рассчитаем потери тепла для каждого элемента:
- Для крыши: Q = 160*40/2,8=2,3 кВт.
- Для стен: Q = 300*40/3,75=3,2 кВт.
- Для окон: Q = 10*40/0,4=1 кВт.
- Для пола: Q = 150*40/2,858=2,1 кВт.
Далее все эти показатели суммируются. Таким образом, для данного коттеджа тепловые потери составят 8,6 кВт. А для поддержания оптимальной температуры потребуется котельное оборудование мощностью не менее 10 кВт.
Материалы для внешних стен
На сегодняшний день существует множество стеновых строительных материалов. Но наибольшей популярностью в частном домостроении по-прежнему пользуются строительные блоки, кирпичи и дерево. Основные отличия – это плотность и теплопроводность строительных материалов. Сравнение дает возможность выбрать золотую середину в соотношении плотность/теплопроводность. Чем выше плотность материала, тем выше его несущая способность, а следовательно, и прочность конструкции в целом. Но при этом ниже его тепловое сопротивление, а как следствие, расходы на энергоносители выше. С другой стороны, чем выше тепловое сопротивление, тем ниже плотность материала. Меньшая плотность, как правило, подразумевает наличие пористой структуры.
Чтобы взвесить все за и против, необходимо знать плотность материала и его коэффициент теплопроводности. Следующая таблица теплопроводности строительных материалов для стен дает значение этого коэффициента и его плотность.
Материал | Теплопроводность, Вт/(м*°C) | Плотность, т/м3 |
Железобетон | 1,7 | 2,5 |
Керамзитобетонные блоки | 0,14 – 0,66 | 0,5 – 1,8 |
Керамический кирпич | 0,56 | 1,8 |
Силикатный кирпич | 0,7 | 1,8 |
Газобетонные блоки | 0,08 – 0,29 | 0,3 – 1 |
Сосна | 0,18 | 0,5 |
Утеплители для стен
При недостаточной тепловой сопротивляемости внешних стен могут применяться различные утеплители. Так как значения теплопроводности строительных материалов для утепления могут иметь весьма низкий показатель, то чаще всего толщины в 5-10 см будет достаточно для создания комфортной температуры и микроклимата в помещениях. Широкое применение на сегодняшний день получили такие материалы, как минеральная вата, пенополистирол, пенопласт, пенополиуритан и пеностекло.
Следующая таблица теплопроводности строительных материалов, используемых для утепления наружных стен, дает значение коэффициента λ.
Материал | Теплопроводность, Вт/(м*°C) |
Минеральная вата | 0,048 – 0,07 |
Пенополистирол | 0,031 – 0,05 |
Экструдированный пенополистирол | 0,036 |
Пенополиуритан | 0,02 – 0,041 |
Пеностекло | 0,07 – 0,11 |
Особенности применения стеновых утеплителей
Применение утеплителей для наружных стен имеет некоторые ограничения. Это прежде всего связанно с таким параметром, как паропроницаемость. Если стена сделана из пористого материала, такого как газобетон, пенобетон или керамзитобетон, то применять лучше минеральную вату, так как этот параметр у них практически одинаковый. Использование пенополистирола, пенополиуритана или пеностекла возможно только при наличии специального вентиляционного зазора между стеной и утеплителем. Для дерева это также критично. А вот для кирпичных стен данный параметр не так критичен.
Теплая кровля
Утепление кровли позволяет избежать ненужных перерасходов при отоплении дома. Для этого могут применяться все виды утеплителей как листового формата, так и напыляемые (пенополиуритан). При этом не следует забывать про пароизоляцию и гидроизоляцию. Это весьма важно, так как мокрый утеплитель (минеральная вата) теряет свои свойства по тепловой сопротивляемости. Если же кровля не утепляется, то необходимо основательно утеплить перекрытие между чердаком и последним этажом.
Пол
Утепление пола весьма важный этап. При этом также необходимо применять пароизоляцию и гидроизоляцию. В качестве утеплителя используется более плотный материал. Он, соответственно, имеет более высокий коэффициент теплопроводности, чем кровельный. Дополнительной мерой для утепления пола может послужить подвал. Наличие воздушной прослойки позволяет повысить тепловую защиту дома. А оборудование системы теплого пола (водяного или электрического) дает дополнительный источник тепла.
Заключение
При строительстве и отделке фасада необходимо руководствоваться точными расчетами по тепловым потерям и учитывать параметры используемых материалов (теплопроводность, паропроницаемость и плотность).
Похожие статьи
- Плотность кирпича разных видов: нормативы
- Теплопроводность материалов при утеплении стен
- Утеплитель: виды, характеристики, назначение и применение
- Размеры поликарбоната. Стандартные размеры и технические характеристики листов поликарбоната
- Пенополистирол экструдированный: характеристики
- Зачем нужно знать плотность дерева
- Из какого материала лучше строить дом? Из чего строить дом: из кирпича, газобетона, дерева или СИП-панелей?
Также читайте
Теплопроводность | Precision Ceramics USA
Теплопроводность
Теплопроводность измеряет, насколько легко тепло передается через материал, и в большинстве случаев это используется для отвода тепла от горячей области, например, производительность светодиода снижается, если он недостаточно охлаждается, но также нуждается в электрической изоляции, поэтому используется керамика.
Существует растущий рынок специализированной керамики, предназначенной для использования в приложениях с высокими требованиями к теплопроводности. Оксидная керамика стоит меньше и, следовательно, наиболее распространена в качестве основного материала, но большинство материалов ограничено 26-30 Вт/М/К, что по сравнению с двумя наиболее распространенными металлами с высокой теплопроводностью, медью около 385 Вт/М/К и алюминием около 150-185 Вт/М/К – существует большой разрыв.
Свяжитесь с нами
Материалы, ранжированные по теплопроводности
Нитрид алюминия (AlN) обеспечивает самую высокую теплопроводность, но уровень зависит от сорта. Precision Ceramics PCAN 3000 является самым высоким показателем с 230 Вт/M/K. Промышленный стандарт, как правило, составляет 170-180 Вт/M/K с меньшими значениями до 150 Вт/M/K. Марки нитрида бора могут обеспечивать теплопроводность около 120 Вт/м/К, а Shapal Hi M soft – 93 Вт/м/К.
Управление теплопроводностью зависит от многих факторов, от рабочей температуры и области применения до того, сколько различных материалов задействовано в соединениях, вызывающих потери на границах раздела, вплоть до пассивного или активного охлаждения.
230 [Вт/м·К]
Нитрид алюминия (AlN) — превосходный материал, если требуется высокая теплопроводность и электроизоляционные свойства; что делает его идеальным материалом для использования в тепловых и электрических приложениях.
Детали
130 [Вт/мК]
Карбид кремния (SiC) — один из самых легких, твердых и прочных современных керамических материалов с исключительной теплопроводностью, кислотостойкостью и низким тепловым расширением.
Детали
130 [Вт/мК]
Нитрид бора (BN) представляет собой передовой синтетический керамический материал, доступный в твердом и порошкообразном виде. Обладает выдающейся теплопроводностью и легко обрабатывается.
Детали
92 [Вт/мК]
Shapal Hi-M Soft представляет собой гибридный тип обрабатываемой керамики из нитрида алюминия (AlN), обладающей высокой механической прочностью и теплопроводностью.
Детали
30 [Вт/мК]
CeramaAlox Ultra Pure представляет собой оксид алюминия (оксид алюминия) очень высокой степени чистоты (99,95%), обладающий исключительным сочетанием механических и электрических свойств.
Детали
Сравнительная таблица керамических материалов
❮ Назад ко всем материалам
Прочность на сжатие
Плотность
Прочность на изгиб
Прочность на излом
Твердость
Максимальная температура
Теплопроводность
Тепловое расширение
Объемное удельное сопротивление
Связанные свойства
Усовершенствованная керамика хорошо известна своими термостойкие свойства, при которых они начинают плавиться только при температуре около 2000 ℃. По сравнению с более распространенными керамическими материалами, такими как плитка или кирпич, они начинают плавиться при температуре около 650℃.
Усовершенствованная керамика обычно имеет низкий коэффициент теплового расширения, который является мерой того, насколько материал расширяется из-за повышения температуры. Когда к большинству материалов применяется тепло, они расширяются из-за своей атомной структуры, благодаря атомному составу керамики они могут оставаться стабильными в более широком диапазоне температур.
Свойства материалов и сравнительные таблицы
Удельный вес
На этой диаграмме отображается удельный вес материалов, который представляет собой плотность материала по отношению к плотности воды.
По сравнению с металлами, керамика, как правило, имеет менее половины плотности. Кроме того, вольфрам тяжелее свинца и весит примерно столько же, сколько золото, что делает его необычайно плотным материалом. Поэтому вольфрам часто используется в качестве радиационной защиты.
Сравнительный график удельного веса
Твердость
Этот график отображает твердость различных материалов, измеренную по Виккерсу.
Керамика, как правило, намного тверже, чем обычно используемые металлы. Это означает, что они обладают более высокой износостойкостью и широко используются в качестве износостойких материалов.
Сравнительный график твердости
Модуль Юнга
Чем выше модуль Юнга определенного материала, тем он жестче и лучше выдерживает возникающее растяжение.
По сравнению с другими материалами керамика, вольфрам и молибден имеют очень высокий модуль Юнга.
Сравнительный график модуля Юнга
Вязкость разрушения
Вязкость разрушения можно определить как сопротивление росту трещин.
Как правило, керамика очень хрупкая. Однако среди них цирконий имеет высокую вязкость разрушения и часто используется в кухонных ножах, ножницах и шарах для разрушения.
Сравнительный график трещиностойкости
Макс. использовать темп.
Максимальная рабочая температура определяет температурный диапазон, в котором можно использовать материал. Оно меняется в зависимости от атмосферы. Материалы с высокой температурой плавления, такие как вольфрам, молибден и керамика, имеют различные применения, требующие высокой термостойкости. Например, печные материалы, тигли и теплозащита.
Сравнительный график максимальной рабочей температуры
Термостойкость
Температурный диапазон, в котором материал может выдерживать быстрые изменения температуры. Чем выше устойчивость к тепловому удару, тем ниже риск разрушения материала из-за резких перепадов температуры. Стекло и керамику легко разбить при резком изменении температуры. Однако нитрид бора, кварц и нитрид кремния обладают очень высокой термостойкостью. Эти материалы часто используются в деталях, которые должны выдерживать экстремальные колебания температуры.
Сравнительный график термостойкости
Теплопроводность
Этот график показывает, насколько хорошо тепло передается через различные материалы.
Некоторые виды керамики, такие как нитрид алюминия и карбид кремния, обладают высокой теплопроводностью, в то время как другие, такие как диоксид циркония, имеют очень низкую теплопроводность. Вольфрам и молибден сравнительно хорошо проводят тепло.
График сравнения теплопроводности
Коэффициент теплового расширения
Скорость расширения материала в ответ на изменение температуры.
Поскольку керамика, вольфрам и молибден имеют низкий коэффициент теплового расширения, изменение формы в ответ на изменение температуры незначительно.
Сравнительный график для коэффициента теплового расширения
Удельное электрическое сопротивление
Удельное электрическое сопротивление, также известное как объемное удельное сопротивление, является свойством, которое объясняет, насколько трудно электричеству проходить через материал. Керамика в целом имеет высокое удельное электрическое сопротивление. Поэтому их часто используют в качестве теплоизоляционных материалов. Некоторые керамики обладают электропроводящими свойствами, например SiC.
График удельного электрического сопротивления
Относительная диэлектрическая проницаемость
Диэлектрическая проницаемость описывает степень диэлектрической поляризации материала при приложении к нему электрического поля. Относительная диэлектрическая проницаемость (также известная как диэлектрическая проницаемость) представляет собой отношение диэлектрической проницаемости материала к диэлектрической проницаемости вакуума.