二氧化硅气凝胶的等效热导率理论

张欣欣¹，倪文¹，刘育松¹，王戈¹，乐恺¹

(1.北京科技大学,北京,100083)

摘要:应用分子运动论对二氧化硅气凝胶的传热机理进行了研究.根据其微观结构特点,建立了纳米孔隙模型.考虑气体分子间的相互作用力,推导了纳米孔隙内气体的热导率,得到了二氧化硅气凝胶内气体热导率的表达式.建立了二氧化硅气凝胶固相结构单元导热模型,运用分子运动论推导了固相结构的热导率,获得了二氧化硅气凝胶的总体等效热导率.结果表明,影响二氧化硅气凝胶内气体热导率的主要因素是气体的平均分子自由程与分子之间以及分子与壁面之间的相互作用,固相结构单元的直径和接触界面的直径是影响固相结构单元热导率的主要因素,而二氧化硅气凝胶孔隙尺寸的分布严重影响其等效热导率.

关键词:绝热材料; 二氧化硅气凝胶; 分子运动论; 热导率; Insulating materials; Silica aerogel; Kinetic theory; Thermal conductivity;

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