Плитка керамическая коэффициент теплопроводности: водопоглощение, морозостойкость, теплопроводность и термическая стойкость. Статьи компании «ЛенКерам»

Содержание

водопоглощение, морозостойкость, теплопроводность и термическая стойкость. Статьи компании «ЛенКерам»

 

Физические свойства плитки — это свойства, которые не зависят от механического или химического воздействия. Изменение в состоянии материала при повышении влажности, температуре ниже 0 градусов, теплопроводность и термическая стойкость.

 

 

 

 

 

Водопоглощение
Данный параметр показывает пористость плитки, что непосредственно влияет на плотность изделия, и соответственно на прочность. Чем более пористая плитка, тем менее она прочная, в соответствии с чем классифицируется по соответствующему стандарту EN 14411.
Показатель водопоглощения зависит от количества жидкости, которое она впитывает в соотношении к массе сухой плитки. В случае с глазурованными плитками, данный показатель не затрагивает глазурь, так как у глазури отсутствует пористость.
Водопоглощение определяется двумя методами: кипячения (плитку на 2 часа опускают в кипящую воду) и вакуумным методом (водонасыщение происходит в вакуумной камере с пониженным давлением). При испытаниях, плитку взвешивают в сухом состоянии, после чего производят погружение в воду, и после извлечения снова взвешивают, на основании чего рассчитывают водопоглощение.

Морозостойкость
Показатель, отражающий способность плитки выдерживать температуры ниже ноля градусов, это особенно важно для плитки, которую планируется использовать в экстерьере.
Замораживание происходит в 2 этапа: проникновение воды внутрь плитки;замораживание её и соответственно расширение. Показатель морозостойкости определяется по двум параметрам: возможность попадания воды внутрь плитки; размер и форма пор — которые определяют степень нагрузки, которую материал будет испытывать в процессе замерзания.
Соответственно, можно сделать вывод, что данное качество напрямую связанно со свойством водопоглощения плитки, чем оно выше, тем ниже морозоустойчивость.

Чем отличается технический керамогранит от обычного? Узнайте в статье по ссылке

Теплопроводность и термическая стойкость
Теплопроводность — коэффициент теплопроводности плитки варьируется обычно от 0,5 у более пористых материалов, до 0,9 у более плотных (клинкер, керамогранит).
Керамическая плитка как и натуральный камень может аккумулировать тепло, то есть плитка долго нагревается, но нагревшись — долго остывает. Все эти свойства необходимо учитывать при проектировании облицовочных поверхностей, а так же при устройстве теплых полов.
Термическая стойкость — способность плитки выдерживать резкие перепады температур, особенно если это частое явление. При резком нагревании, поверхность плитки расширяется, и нижние слои остаются более холодными, что может привести к деформации. Плитка — твердый материал, поэтому может растрескаться, в случае если показатель термической стойкости не достаточен для таких перепадов.

Конечно вряд ли в каком-либо магазине вы в описании увидите все эти показатели, да и если спросите у консультанта, нельзя быть уверенным, что он знает ответы, поэтому правила простые: керамогранит и клинкер могут находиться в суровых условиях перепадов температуры, и замерзания, а вот керамическая плитка скорее всего потрескается.

 

 

керамическая плитка или керамический гранит?

Сегодня два этих материала часто путают, считают синонимами друг другу, а часто спорят, что все-таки лучше? керамическая плитка или керамический гранит? При выборе отделочного материала, особенно для ремонта в жилом помещении, важно выбрать материал не просто красивый и качественный материал, но и тот, который будет способен сохранять тепло. А какой материал теплее из этих двух «собратьев»? 

О плитке

Если использовать плитку в качестве напольного покрытия, то можно выделить большое количество преимуществ, особенно если сочетать ее с клеем для плитки на бетонной стяжке. В таком случае, материал будет лучше аккумулировать тепло и передавать его в воздух. Поэтому нагревание сохраняется длительное время и плитка быстро греется. Плитка имеет не самый высокий коэффициент теплопроводности, но в сочетании с другими строительными материалами хорошо аккумулирует тепло.

О керамограните




Керамогранит выигрывает по многим характеристикам в сравнении в другими облицовочными материалами. И керамическая плитка, несмотря на то, что это тоже изделие из керамики, здесь не является исключением. Его выбирают по многим параметрам: длина расцветка, толщина, вес и текстура. А самым важным параметром, на который стоит обратить внимание, является теплопроводность керамогранита. Но не стоит сразу удивляться и подвергать сомнению эти слова! 

Керамогранит обладает очень низким коэффициентом теплопроводности – а это означает, что если он нагревается, то тепло будет сохраняться длительное время. Таким образом, применение керамогранита в качестве материала для пола — хорошее решение! 

Если с керамической плиткой ситуация немного сложнее — нужно найти именно тот вид, который будет сохранять тепло в течение долгого времени, то в случае с керамогранитом любой разновидности это свойство уже есть по умолчанию. 

Поэтому керамогранит не имеет конкурентов даже в этом отношении! 

Таким образом, выбирая между двумя облицовочными материалами, делайте свой выбор в пользу керамогранита. Керамогранит – это:

  • дешевый материал;

  • высокая износоустойчивость;

  • использовать можно для стен и полов;

  • низкая теплопроводность.

Учитывая эти характеристики, можно сделать вывод, что керамогранит теплее, чем керамическая плитка.

вес, толщина, плотность, теплопроводность, размеры

У любого человека, впервые услышавшего название такого отделочного материала как керамогранит, возникает двоякое чувство: с одной стороны – керамика означает что-то искусственное, с другой – гранит это гарантия природной прочности. Оба понятия совершенно справедливы по отношению к керамическому граниту.

Всё дело в том, что этот материал изготавливается по тому же принципу, по которому формируется натуральный камень. Разница в том, что природный процесс неуправляем и долог, а технические характеристики керамогранита обусловлены контролем за процессом производства.

Структура синтетического камня

Его состав практически идентичен структуре натурального гранита, т.е. в нем присутствуют полевые шпаты, каолиновые глины, есть кварцевые включения. Образование природного и искусственного камня происходит в одних и тех же условиях высокого давления. Но в чем же разница?

Натуральный гранит имеет неоднородную структуру. Более того, даже его свойства в пределах одного месторождения могут быть различными. В природном камне могут встречаться не характерные для гранита включения, а сам материал может иметь трещины, полости и даже быть радиоактивным.

Керамогранит обладает множеством уникальных характеристик

Производство керамогранита подразумевает полностью управляемый процесс. При этом используются только отфильтрованные исходные материалы. Искусственный камень не может иметь трещин, полостей, что обуславливает его высокую стойкость к статистическим и динамическим нагрузкам. Керамогранит имеет нулевое водопоглощение и полностью безопасен в экологическом плане.

Технические характеристики керамогранита

Они являются одним из определяющих факторов при выборе любого строительного материала. Средняя толщина керамогранита находится в пределах 8-14 мм. С 1984 года в Европе существует стандарт EN, «отвечающий» за качество любой керамической плитки. Ниже приведены наиболее важные показатели, характеризующие керамогранит.

  1. Износоустойчивость. Сюда включается сразу 3 понятия. Это сопротивляемость глубокому износу, «терпимость» к поверхностному износу, стойкость. У разных типов синтетического камня износоустойчивость может быть разной. По шкале EN максимальное значение (наименее прочный камень) составляет 205 мм куб.
  2. Стойкость к истиранию. Этот показатель важен, если отбирается плитка для пола. Существует 5 классов, один из которых и присваивается определённой партии продукции.

    Комната, с покрытием из матового керамогранита

  3. Морозоустойчивость. Один из важнейших показателей, определяющих возможность применения материала вне помещений. Любая разновидность керамогранита способна выдержать до 50-ти циклов, предусматривающих замораживание и последующее размораживание.
  4. Водопоглощение. У керамогранита оно крайне низкое. Стандарт EN определяет значение не более 3%. Однако в реальности цифра в среднем составляет 0,05-0.5%. Невозможность глубокого проникновения влаги в плитку гарантирует её защиту от разрыва при морозах.
  5. Удельный вес керамогранита составляет около 2400 кг/куб.м. Это примерно соответствует удельному весу стекла.
  6. Устойчивость к механическому воздействию. Здесь EN выделяет две позиции:
    – сопротивляемость царапинам: >6 Моос;
    – устойчивость к образованию разлома: >27 N/mm кв.
    Помимо этих значений, существует такое понятие, как «прочность на изгиб». Керамогранит по этой характеристике прочнее природного камня в три раза, обычной напольной керамической плитки в полтора раза, а настенной – в два. Получаемая при производстве плотность керамогранита достигает 1400 кг/куб. м.
  7. Стойкость цвета, его чистота. EN определяет эту характеристику, как «без изменений». Действительно, керамогранит не взаимодействует с химическими веществами, не реагирует на длительное солнечное излучение. Однако стоит помнить; чем сложнее фактура камня, тем сильнее он «притягивает» загрязнения.
  8. Длина, ширина. Самый популярные размеры керамогранита – 600 на 600 мм. Для малых помещений используют меньшие размеры, например, 300 на 300 мм. Производители же «держат» общий диапазон от 200 на 200 мм до 1200 на 1800 мм.
  9. Шероховатость (сопротивляемость скольжению). Это свойство имеет существенное значение при выборе плитки для напольного покрытия. Для определения класса проводятся испытания. При этом для частного жилья рекомендуется один тип камня, для общественных мест – другой. Производитель в любом случае выпускает плитку для пола с выраженной рельефностью, что позволяет исключить скольжение и избежать травматизма.
  10. Теплопроводность. Нормативные документы не отражают эту характеристику. Но постоянное использование искусственного камня для вентфасадов и в качестве напольного покрытия теплых полов свидетельствует, что коэффициент теплопроводности керамогранита меньше, чем у природного гранита.

Разновидности керамогранита

Они определяются поверхностью плитки, которая обрабатывается разными способами, ведущими к изменению свойств материала. Плитка может быть:

  • матовой: после обжига камень не обрабатывают механически;
  • полированной: необработанная сторона срезается, обрабатывается;

    Пол, отделанный полированным керамогранитом

  • полуполированной: срезается часть поверхности и полируется, что создаёт эффект фактуры;
  • сатинированной: на плитку перед обжигом наносят минеральные кристаллы;
  • глазурованной: на основу наносят эмаль и всё вместе подвергают обжигу;
  • ректифицированной: готовые плитки обрабатываются дополнительно для унификации размеров;
  • структурированная: при прессовании имитируется фактура дерева, камня.

Технология производства керамического гранита

1.Подготовка исходной глиняной смеси. В её состав входит:

  • каолиновая глина;
  • монтмореллонитовая глина;
  • полевой шпат;
  • кварцевый песок;
  • красящие минеральные пигменты (окислы железа).

2.Формовка. Может происходить посредством экструзии, литья или прессования. Первые два метода пригодны только для получения декоративных элементов. Для производства керамогранитной плитки необходим последний способ.

Смесь предварительно просушивают и подвергают давлению в 500 кг/кв.см. Если плитка должна иметь пару слоёв, то прессование повторяют. На подготовленную к обжигу смесь наносят рельефный рисунок.

Процесс производства керамогранитной плитки

3.Обжиг. Он происходит в печах тоннельного типа. Температура доводится до +1200-1300С. Чтобы обжиг был более равномерным, материал всё время движется в печи, а колебания температуры заранее программируются. Высокие характеристики керамогранита достигаются за счёт процесса реструктуризации (полного внутреннего изменения свойств входящих в состав смеси материалов, их глубокого проникновения друг в друга).

Применение

Благодаря высокой степени износоустойчивости одной из самых популярных областей применения керамогранита стало обустройство пола, особенно в общественных помещениях (вокзалы, магазины, кафе и т.д.). Реже материал применяют для облицовки стен.

Синтетический камень также очень часто используют при монтаже вентфасадов. Однако следует помнить, что вес керамогранита накладывает определённые требования к подготовке каркаса.

Покрытие на теплый водяной пол: виды и условия эксплуатации

Не все виды покрытий годятся для укладки на теплый водяной пол. Некоторые из них под воздействием температуры разрушаются, у других снижается эффективность обогрева, а третьи играют роль теплоизолятора, подавляющего тепловое излучение, сводя на нет весь обогрев. Тем не менее, широкий ассортимент напольных покрытий позволяет выбрать подходящее именно для обогреваемого пола.

С теплыми водяными полами лучше всех сочетаются материалы с большой тепловой инерцией и высоким уровнем теплопроводности. Они медленно аккумулируют тепловую энергию и планомерно ее отдают. Такое покрытие для теплого водяного пола не должно быть слишком толстым, ведь по сути напольное покрытие выступает преградой теплу.

Каменные и керамические покрытия

Это идеальный выбор для пола с подогревом. У них высокие показатели теплопроводности и тепловой инерции. Чем толще и тверже напольное покрытие, тем выше эти характеристики. В этом отношении ничто не заменит каменную или керамическую плитку.

Если обогрев полом должен выступать основным источником тепла, необходимо предусмотреть как можно большую площадь покрытия из каменной и керамической плитки. Желательно использовать такое покрытие на теплый водяной пол в гостиной, кухне, жилой комнате или прихожей. Это сделает более очевидными достоинства напольного обогрева.

Также применение каменной и керамической плитки обеспечит возможность монтажа обогревательных матов или тонких кабелей в клеевом слое, прикрепляющем покрытие. Облегчится и разводка саморегулирующихся проводов, утапливающихся в специальном растворе толщиной 1-2 см, или их укладка на гипсокартонных, древесностружечных или гипсоволокнистых плитках. Соответственно, выбрав в качестве напольного покрытия каменную или керамическую плитку, можно сделать эффективнее работу теплого пола.

При укладке греса, терракоты или той же каменной плитки на теплый водяной пол подойдет цементный или эпоксидный клей с модифицирующими смесями. Их также используют при затирке швов. У этих материалов высокая эластичность, поэтому они не разрушаются при изменениях температуры покрытия.

Вернуться к содержанию

Деревянный пол

Проблемы использования деревянного пола для подогреваемого покрытия связаны с особенностями самого дерева. Самое главное – оно обладает низким коэффициентом теплопроводности. Древесина — эффективный теплоизолятор, поэтому она станет барьером для излучения тепла, в то время как требуется его проводник. Кроме этого, древесина подвержена влиянию температурных изменений и влажности, поэтому в ходе эксплуатации может расширяться и сжиматься.

При использовании в качестве обычного покрытия эти особенности не доставляют больших проблем. Но как покрытие на теплый водяной пол дерево неэффективно. В случае с подогреваемым полом разница температур летом и весной, зимой и осенью весьма существенна. Таким образом, деревянный пол будет менять свои размеры, что негативно скажется на качестве покрытия. Например, он может расслаиваться, коробиться, деформироваться, а промеж отдельных элементов могут возникнуть большие щели.

При выборе — палитра доступных пород должна быть ограничена теми, у которых наибольшая плотность. Подходящими будут устойчивые усадке твердые сорта древесины, а также имеющие высокий коэффициент теплопроводности. Исходя из практики, самое лучшее древесное покрытие на теплый водяной пол получается из экзотических пород: мербау, ироко, тик, бамбук, ятоба, палисандр, дуссия. Из российских сортов можно выделить дуб, акацию, ясень.

Перед использованием древесину нужно высушить до коэффициента влажности 8% — это снизит вероятность ее усадки.

В эстетическом плане лучше всего смотрится темное дерево. На уложенном из нее теплом водяном полу будут меньше всего заметны щели, образующиеся в процессе усадки.

Элементы следует делать максимально тонкими, чтобы они в меньшей степени препятствовали излучению тепла — не толще 1 см. Подходящие древесные материалы для пола с подогревом: торцовый пол (поперечные спилы), промышленный паркет (также называется индустриальным) и паркет-мозаика – у него самый низкий уровень теплоизоляции. В отношении рассыхания и усадки наиболее приемлемы древесные панели и ламельный паркет.

При укладке деревянного пола на обогреваемое покрытие потребуется клей, обладающий высокой теплопроводностью, большой эластичностью, а также устойчивостью к высоким температурам. Оптимальный вариант – полиуретановый клей. Для монтажа паркета-мозаики желательно использовать воск или масла. Также можно применить лак, но только на синтетических смолах.

Перед укладкой паркетной доски или мозаичного паркета на стяжке нужно выполнить так называемую процедуру выгревания, то есть медленное, постепенное включение подогрева. Затем можно приступать к укладке напольного покрытия.

Вернуться к содержанию

Эластичные покрытия

Покрытия на основе ПВХ и другие материалы искусственного происхождения также не позволяют в полном объеме использовать достоинства напольного водяного обогрева, хотя они более подходящие, чем покрытия из древесины. К преимуществам эластичных покрытий относится то, что они тонкие (от 0,8 мм), а это обеспечивает высокую степень передачи тепла от обогреваемого пола помещению.

К тому же, как говорит их название, это эластичные покрытия, следовательно, легко переносят сжатие и расширение, вызываемое температурными изменениями. К недостаткам же таких покрытий относится их внешний вид, ограничивающий их применение эстетическими вкусами. Они скорее подходят для коридора или кухни, чем для комнат, в которых важен комфорт и уют. Выбирая эластичные покрытия для пола с обогревом, нужно проверить, есть ли на маркировке соответствующий символ.

Вернуться к содержанию

Условия эксплуатации водяного пола

Серьезным недостатком водяных полов с обогревом является то, что на них нельзя ставить мебель. Всевозможные тумбы, шкафы, софы, комоды, стеллажи и диваны препятствуют проходу тепла от пола в комнату. Рекомендуется выбирать мебель с ножками, приподнимающими ее над покрытием — в этом случае тепло будет распространяться без препятствий.

Подобные проблемы вызывают также ковры и покрытия на их основе. По ним приятно ходить, они украшают интерьер, но, к сожалению, они являются еще большими теплоизоляторами, чем мебель, прикрывая поверхность нагреваемого пола.

Материалы, используемые при укладке напольного покрытия, а именно клеи, грунтовки и прочие смеси — должны иметь обозначения, свидетельствующие о том, что их можно использовать именно для укладки на подогреваемые полы.

Похожие статьи:

Теплопроводность строительных материалов, их плотность и теплоемкость: таблица теплопроводности материалов

ABS (АБС пластик)1030…10600.13…0.221300…2300
Аглопоритобетон и бетон на топливных (котельных) шлаках1000…18000.29…0.7840
Акрил (акриловое стекло, полиметилметакрилат, оргстекло) ГОСТ 17622—721100…12000.21
Альфоль20…400.118…0.135
Алюминий (ГОСТ 22233-83)2600221897
Асбест волокнистый4700. 161050
Асбестоцемент1500…19001.761500
Асбестоцементный лист16000.41500
Асбозурит400…6500.14…0.19
Асбослюда450…6200.13…0.15
Асботекстолит Г ( ГОСТ 5-78)1500…17001670
Асботермит5000.116…0.14
Асбошифер с высоким содержанием асбеста18000.17…0.35
Асбошифер с 10-50% асбеста18000.64…0.52
Асбоцемент войлочный1440.078
Асфальт1100…21100.71700…2100
Асфальтобетон (ГОСТ 9128-84)21001.051680
Асфальт в полах0.8
Ацеталь (полиацеталь, полиформальдегид) POM14000. 22
Аэрогель (Aspen aerogels)110…2000.014…0.021700
Базальт2600…30003.5850
Бакелит12500.23
Бальза110…1400.043…0.052
Береза510…7700.151250
Бетон легкий с природной пемзой500…12000.15…0.44
Бетон на гравии или щебне из природного камня24001.51840
Бетон на вулканическом шлаке800…16000.2…0.52840
Бетон на доменных гранулированных шлаках1200…18000.35…0.58840
Бетон на зольном гравии1000…14000.24…0.47840
Бетон на каменном щебне2200…25000.9…1.5
Бетон на котельном шлаке14000. 56880
Бетон на песке1800…25000.7710
Бетон на топливных шлаках1000…18000.3…0.7840
Бетон силикатный плотный18000.81880
Бетон сплошной1.75
Бетон термоизоляционный5000.18
Битумоперлит300…4000.09…0.121130
Битумы нефтяные строительные и кровельные (ГОСТ 6617-76, ГОСТ 9548-74)1000…14000.17…0.271680
Блок газобетонный400…8000.15…0.3
Блок керамический поризованный0.2
Бронза7500…930022…105400
Бумага700…11500.141090…1500
Бут1800…20000. 73…0.98
Вата минеральная легкая500.045920
Вата минеральная тяжелая100…1500.055920
Вата стеклянная155…2000.03800
Вата хлопковая30…1000.042…0.049
Вата хлопчатобумажная50…800.0421700
Вата шлаковая2000.05750
Вермикулит (в виде насыпных гранул) ГОСТ 12865-67100…2000.064…0.076840
Вермикулит вспученный (ГОСТ 12865-67) — засыпка100…2000.064…0.074840
Вермикулитобетон300…8000.08…0.21840
Воздух сухой при 20°С1.2050.02591005
Войлок шерстяной150…3300.045…0.0521700
Газо- и пенобетон, газо- и пеносиликат280…10000. 07…0.21840
Газо- и пенозолобетон800…12000.17…0.29840
Гетинакс13500.231400
Гипс формованный сухой1100…18000.431050
Гипсокартон500…9000.12…0.2950
Гипсоперлитовый раствор0.14
Гипсошлак1000…13000.26…0.36
Глина1600…29000.7…0.9750
Глина огнеупорная18001.04800
Глиногипс800…18000.25…0.65
Глинозем3100…39002.33700…840
Гнейс (облицовка)28003.5880
Гравий (наполнитель)18500.4…0.93850
Гравий керамзитовый (ГОСТ 9759-83) — засыпка200…8000. 1…0.18840
Гравий шунгизитовый (ГОСТ 19345-83) — засыпка400…8000.11…0.16840
Гранит (облицовка)2600…30003.5880
Грунт 10% воды1.75
Грунт 20% воды17002.1
Грунт песчаный1.16900
Грунт сухой15000.4850
Грунт утрамбованный1.05
Гудрон950…10300.3
Доломит плотный сухой28001.7
Дуб вдоль волокон7000.232300
Дуб поперек волокон (ГОСТ 9462-71, ГОСТ 2695-83)7000.12300
Дюралюминий2700…2800120…170920
Железо787070…80450
Железобетон25001. 7840
Железобетон набивной24001.55840
Зола древесная7800.15750
Золото19320318129
Известняк (облицовка)1400…20000.5…0.93850…920
Изделия из вспученного перлита на битумном связующем (ГОСТ 16136-80)300…4000.067…0.111680
Изделия вулканитовые350…4000.12
Изделия диатомитовые500…6000.17…0.2
Изделия ньювелитовые160…3700.11
Изделия пенобетонные400…5000.19…0.22
Изделия перлитофосфогелевые200…3000.064…0.076
Изделия совелитовые230…4500.12…0.14
Иней0. 47
Ипорка (вспененная смола)150.038
Каменноугольная пыль7300.12
Камень керамический поризованный Braer 14,3 НФ и 10,7 НФ810…8400.14…0.185
Камни многопустотные из легкого бетона500…12000.29…0.6
Камни полнотелые из легкого бетона DIN 18152500…20000.32…0.99
Камни полнотелые из природного туфа или вспученной глины500…20000.29…0.99
Камень строительный22001.4920
Карболит черный11000.231900
Картон асбестовый изолирующий720…9000.11…0.21
Картон гофрированный7000.06…0.071150
Картон облицовочный10000. 182300
Картон парафинированный0.075
Картон плотный600…9000.1…0.231200
Картон пробковый1450.042
Картон строительный многослойный (ГОСТ 4408-75)6500.132390
Картон термоизоляционный (ГОСТ 20376-74)5000.04…0.06
Каучук вспененный820.033
Каучук вулканизированный твердый серый0.23
Каучук вулканизированный мягкий серый9200.184
Каучук натуральный9100.181400
Каучук твердый0.16
Каучук фторированный1800.055…0.06
Кедр красный500…5700. 095
Кембрик лакированный0.16
Керамзит800…10000.16…0.2750
Керамзитовый горох900…15000.17…0.32750
Керамзитобетон на кварцевом песке с поризацией800…12000.23…0.41840
Керамзитобетон легкий500…12000.18…0.46
Керамзитобетон на керамзитовом песке и керамзитопенобетон500…18000.14…0.66840
Керамзитобетон на перлитовом песке800…10000.22…0.28840
Керамика1700…23001.5
Керамика теплая0.12
Кирпич доменный (огнеупорный)1000…20000.5…0.8
Кирпич диатомовый5000.8
Кирпич изоляционный0. 14
Кирпич карборундовый1000…130011…18700
Кирпич красный плотный1700…21000.67840…880
Кирпич красный пористый15000.44
Кирпич клинкерный1800…20000.8…1.6
Кирпич кремнеземный0.15
Кирпич облицовочный18000.93880
Кирпич пустотелый0.44
Кирпич силикатный1000…22000.5…1.3750…840
Кирпич силикатный с тех. пустотами0.7
Кирпич силикатный щелевой0.4
Кирпич сплошной0.67
Кирпич строительный800…15000.23…0.3800
Кирпич трепельный700…13000. 27710
Кирпич шлаковый1100…14000.58
Кладка бутовая из камней средней плотности20001.35880
Кладка газосиликатная630…8200.26…0.34880
Кладка из газосиликатных теплоизоляционных плит5400.24880
Кладка из глиняного обыкновенного кирпича на цементно-перлитовом растворе16000.47880
Кладка из глиняного обыкновенного кирпича (ГОСТ 530-80) на цементно-песчаном растворе18000.56880
Кладка из глиняного обыкновенного кирпича на цементно-шлаковом растворе17000.52880
Кладка из керамического пустотного кирпича на цементно-песчаном растворе1000…14000.35…0.47880
Кладка из малоразмерного кирпича17300. 8880
Кладка из пустотелых стеновых блоков1220…14600.5…0.65880
Кладка из силикатного 11-ти пустотного кирпича на цементно-песчаном растворе15000.64880
Кладка из силикатного 14-ти пустотного кирпича на цементно-песчаном растворе14000.52880
Кладка из силикатного кирпича (ГОСТ 379-79) на цементно-песчаном растворе18000.7880
Кладка из трепельного кирпича (ГОСТ 648-73) на цементно-песчаном растворе1000…12000.29…0.35880
Кладка из ячеистого кирпича13000.5880
Кладка из шлакового кирпича на цементно-песчаном растворе15000.52880
Кладка «Поротон»8000.31900
Клен620…7500.19
Кожа800…10000. 14…0.16
Композиты технические0.3…2
Краска масляная (эмаль)1030…20450.18…0.4650…2000
Кремний2000…2330148714
Кремнийорганический полимер КМ-911600.21150
Латунь8100…885070…120400
Лед -60°С9242.911700
Лед -20°С9202.441950
Лед 0°С9172.212150
Линолеум поливинилхлоридный многослойный (ГОСТ 14632-79)1600…18000.33…0.381470
Линолеум поливинилхлоридный на тканевой подоснове (ГОСТ 7251-77)1400…18000.23…0.351470
Липа, (15% влажности)320…6500.15
Лиственница6700. 13
Листы асбестоцементные плоские (ГОСТ 18124-75)1600…18000.23…0.35840
Листы вермикулитовые0.1
Листы гипсовые обшивочные (сухая штукатурка) ГОСТ 62668000.15840
Листы пробковые легкие2200.035
Листы пробковые тяжелые2600.05
Магнезия в форме сегментов для изоляции труб220…3000.073…0.084
Мастика асфальтовая20000.7
Маты, холсты базальтовые25…800.03…0.04
Маты и полосы из стеклянного волокна прошивные (ТУ 21-23-72-75)1500.061840
Маты минераловатные прошивные (ГОСТ 21880-76) и на синтетическом связующем (ГОСТ 9573-82)50…1250. 048…0.056840
МБОР-5, МБОР-5Ф, МБОР-С-5, МБОР-С2-5, МБОР-Б-5 (ТУ 5769-003-48588528-00)100…1500.045
Мел1800…28000.8…2.2800…880
Медь (ГОСТ 859-78)8500407420
Миканит2000…22000.21…0.41250
Мипора16…200.0411420
Морозин100…4000.048…0.084
Мрамор (облицовка)28002.9880
Накипь котельная (богатая известью, при 100°С)1000…25000.15…2.3
Накипь котельная (богатая силикатом, при 100°С)300…12000.08…0.23
Настил палубный6300.211100
Найлон0.53
Нейлон13000. 17…0.241600
Неопрен0.211700
Опилки древесные200…4000.07…0.093
Пакля1500.052300
Панели стеновые из гипса DIN 1863600…9000.29…0.41
Парафин870…9200.27
Паркет дубовый18000.421100
Паркет штучный11500.23880
Паркет щитовой7000.17880
Пемза400…7000.11…0.16
Пемзобетон800…16000.19…0.52840
Пенобетон300…12500.12…0.35840
Пеногипс300…6000.1…0.15
Пенозолобетон800…12000.17…0.29
Пенопласт ПС-11000.037
Пенопласт ПС-4700.04
Пенопласт ПХВ-1 (ТУ 6-05-1179-75) и ПВ-1 (ТУ 6-05-1158-78)65…1250.031…0.0521260
Пенопласт резопен ФРП-165…1100.041…0.043
Пенополистирол (ГОСТ 15588-70)400.0381340
Пенополистирол (ТУ 6-05-11-78-78)100…1500.041…0.051340
Пенополистирол Пеноплэкс22…470.03…0.0361600
Пенополиуретан (ТУ В-56-70, ТУ 67-98-75, ТУ 67-87-75)40…800.029…0.0411470
Пенополиуретановые листы1500.035…0.04
Пенополиэтилен0.035…0.05
Пенополиуретановые панели0.025
Пеносиликальцит400…12000.122…0.32
Пеностекло легкое100..2000.045…0.07
Пеностекло или газо-стекло (ТУ 21-БССР-86-73)200…4000.07…0.11840
Пенофол44…740.037…0.039
Пергамент0.071
Пергамин (ГОСТ 2697-83)6000.171680
Перекрытие армокерамическое с бетонным заполнением без штукатурки1100…13000.7850
Перекрытие из железобетонных элементов со штукатуркой15501.2860
Перекрытие монолитное плоское железобетонное24001.55840
Перлит2000.05
Перлит вспученный1000.06
Перлитобетон600…12000.12…0.29840
Перлитопласт-бетон (ТУ 480-1-145-74)100…2000.035…0.0411050
Перлитофосфогелевые изделия (ГОСТ 21500-76)200…3000.064…0.0761050
Песок 0% влажности15000.33800
Песок 10% влажности0.97
Песок 20% влажности1.33
Песок для строительных работ (ГОСТ 8736-77)16000.35840
Песок речной мелкий15000.3…0.35700…840
Песок речной мелкий (влажный)16501.132090
Песчаник обожженный1900…27001.5
Пихта450…5500.1…0.262700
Плита бумажная прессованая6000.07
Плита пробковая80…5000.043…0.0551850
Плита огнеупорная теплоизоляционная Avantex марки Board200…5000.04
Плитка облицовочная, кафельная20001.05
Плитка термоизоляционная ПМТБ-20.04
Плиты алебастровые0.47750
Плиты из гипса ГОСТ 64281000…12000.23…0.35840
Плиты древесно-волокнистые и древесно-стружечные (ГОСТ 4598-74, ГОСТ 10632-77)200…10000.06…0.152300
Плиты из керзмзито-бетона400…6000.23
Плиты из полистирол-бетона ГОСТ Р 51263-99200…3000.082
Плиты из резольноформальдегидного пенопласта (ГОСТ 20916-75)40…1000.038…0.0471680
Плиты из стеклянного штапельного волокна на синтетическом связующем (ГОСТ 10499-78)500.056840
Плиты из ячеистого бетона ГОСТ 5742-76350…4000.093…0.104
Плиты камышитовые200…3000.06…0.072300
Плиты кремнезистые 0.07
Плиты льнокостричные изоляционные2500.0542300
Плиты минераловатные на битумной связке марки 200 ГОСТ 10140-80150…2000.058
Плиты минераловатные на синтетическом связующем марки 200 ГОСТ 9573-962250.054
Плиты минераловатные на синтетической связке фирмы «Партек» (Финляндия)170…2300.042…0.044
Плиты минераловатные повышенной жесткости ГОСТ 22950-952000.052840
Плиты минераловатные повышенной жесткости на органофосфатном связующем
(ТУ 21-РСФСР-3-72-76)
2000.064840
Плиты минераловатные полужесткие на крахмальном связующем125…2000.056…0.07840
Плиты минераловатные на синтетическом и битумном связующих0.048…0.091
Плиты мягкие, полужесткие и жесткие минераловатные на синтетическом и битумном связующих (ГОСТ 9573-82, ГОСТ 10140-80, ГОСТ 12394-66)50…3500.048…0.091840
Плиты пенопластовые на основе резольных фенолформальдегидных смол ГОСТ 20916-8780…1000.045
Плиты пенополистирольные ГОСТ 15588-86 безпрессовые30…350.038
Плиты пенополистирольные (экструзионные) ТУ 2244-001-47547616-00320.029
Плиты перлито-битумные ГОСТ 16136-803000.087
Плиты перлито-волокнистые1500.05
Плиты перлито-фосфогелевые ГОСТ 21500-762500.076
Плиты перлито-1 Пластбетонные ТУ 480-1-145-741500.044
Плиты перлитоцементные0.08
Плиты строительный из пористого бетона500…8000.22…0.29
Плиты термобитумные теплоизоляционные200…3000.065…0.075
Плиты торфяные теплоизоляционные (ГОСТ 4861-74)200…3000.052…0.0642300
Плиты фибролитовые (ГОСТ 8928-81) и арболит (ГОСТ 19222-84) на портландцементе300…8000.07…0.162300
Покрытие ковровое6300.21100
Покрытие синтетическое (ПВХ)15000.23
Пол гипсовый бесшовный7500.22800
Поливинилхлорид (ПВХ)1400…16000.15…0.2
Поликарбонат (дифлон)12000.161100
Полипропилен (ГОСТ 26996– 86)900…9100.16…0.221930
Полистирол УПП1, ППС10250.09…0.14900
Полистиролбетон (ГОСТ 51263)150…6000.052…0.1451060
Полистиролбетон модифицированный на активированном пластифицированном шлакопортландцементе200…5000.057…0.1131060
Полистиролбетон модифицированный на композиционном малоклинкерном вяжущем в стеновых блоках и плитах200…5000.052…0.1051060
Полистиролбетон модифицированный монолитный на портландцементе250…3000.075…0.0851060
Полистиролбетон модифицированный на шлакопортландцементе в стеновых блоках и плитах200…5000.062…0.1211060
Полиуретан12000.32
Полихлорвинил1290…16500.151130…1200
Полиэтилен высокой плотности9550.35…0.481900…2300
Полиэтилен низкой плотности9200.25…0.341700
Поролон340.04
Портландцемент (раствор)0.47
Прессшпан0.26…0.22
Пробка гранулированная техническая450.0381800
Пробка минеральная на битумной основе270…3500.073…0.096
Пробковое покрытие для полов5400.078
Ракушечник1000…18000.27…0.63835
Раствор гипсовый затирочный12000.5900
Раствор гипсоперлитовый6000.14840
Раствор гипсоперлитовый поризованный400…5000.09…0.12840
Раствор известковый16500.85920
Раствор известково-песчаный1400…16000.78840
Раствор легкий LM21, LM36700…10000.21…0.36
Раствор сложный (песок, известь, цемент)17000.52840
Раствор цементный, цементная стяжка20001.4
Раствор цементно-песчаный1800…20000.6…1.2840
Раствор цементно-перлитовый800…10000.16…0.21840
Раствор цементно-шлаковый1200…14000.35…0.41840
Резина мягкая0.13…0.161380
Резина твердая обыкновенная900…12000.16…0.231350…1400
Резина пористая160…5800.05…0.172050
Рубероид (ГОСТ 10923-82)6000.171680
Руда железная2.9
Сажа ламповая1700.07…0.12
Сера ромбическая20850.28762
Серебро10500429235
Сланец глинистый вспученный4000.16
Сланец2600…33000.7…4.8
Слюда вспученная1000.07
Слюда поперек слоев2600…32000.46…0.58880
Слюда вдоль слоев2700…32003.4880
Смола эпоксидная1260…13900.13…0.21100
Снег свежевыпавший120…2000.1…0.152090
Снег лежалый при 0°С400…5600.52100
Сосна и ель вдоль волокон5000.182300
Сосна и ель поперек волокон (ГОСТ 8486-66, ГОСТ 9463-72)5000.092300
Сосна смолистая 15% влажности600…7500.15…0.232700
Сталь стержневая арматурная (ГОСТ 10884-81)785058482
Стекло оконное (ГОСТ 111-78)25000.76840
Стекловата155…2000.03800
Стекловолокно1700…20000.04840
Стеклопластик18000.23800
Стеклотекстолит1600…19000.3…0.37
Стружка деревянная прессованая8000.12…0.151080
Стяжка ангидритовая21001.2
Стяжка из литого асфальта23000.9
Текстолит1300…14000.23…0.341470…1510
Термозит300…5000.085…0.13
Тефлон21200.26
Ткань льняная0.088
Толь (ГОСТ 10999-76)6000.171680
Тополь350…5000.17
Торфоплиты275…3500.1…0.122100
Туф (облицовка)1000…20000.21…0.76750…880
Туфобетон1200…18000.29…0.64840
Уголь древесный кусковой (при 80°С)1900.074
Уголь каменный газовый14203.6
Уголь каменный обыкновенный1200…13500.24…0.27
Фарфор2300…25000.25…1.6750…950
Фанера клееная (ГОСТ 3916-69)6000.12…0.182300…2500
Фибра красная12900.46
Фибролит (серый)11000.221670
Целлофан0.1
Целлулоид14000.21
Цементные плиты1.92
Черепица бетонная21001.1
Черепица глиняная19000.85
Черепица из ПВХ асбеста20000.85
Чугун722040…60500
Шевелин140…1900.056…0.07
Шелк1000.038…0.05
Шлак гранулированный5000.15750
Шлак доменный гранулированный600…8000.13…0.17
Шлак котельный10000.29700…750
Шлакобетон1120…15000.6…0.7800
Шлакопемзобетон (термозитобетон)1000…18000.23…0.52840
Шлакопемзопено- и шлакопемзогазобетон800…16000.17…0.47840
Штукатурка гипсовая8000.3840
Штукатурка известковая16000.7950
Штукатурка из синтетической смолы11000.7
Штукатурка известковая с каменной пылью17000.87920
Штукатурка из полистирольного раствора3000.11200
Штукатурка перлитовая350…8000.13…0.91130
Штукатурка сухая0.21
Штукатурка утепляющая5000.2
Штукатурка фасадная с полимерными добавками18001880
Штукатурка цементная0.9
Штукатурка цементно-песчаная18001.2
Шунгизитобетон1000…14000.27…0.49840
Щебень и песок из перлита вспученного (ГОСТ 10832-83) — засыпка200…6000.064…0.11840
Щебень из доменного шлака (ГОСТ 5578-76), шлаковой пемзы (ГОСТ 9760-75) и аглопорита (ГОСТ 11991-83) — засыпка400…8000.12…0.18840
Эбонит12000.16…0.171430
Эбонит вспученный6400.032
Эковата35…600.032…0.0412300
Энсонит (прессованный картон)400…5000.1…0.11
Эмаль (кремнийорганическая)0.16…0.27

Технические характеристики керамической плитки и её состав

Керамическая плитка является одним из самых распространенный материалов для отделки помещений. Расскажем какими характеристиками он обладает и как правильно выбрать керамическую плитку

Керамическая плитка — один из самых распространенный материалов для отделки. Данный вид облицовки используется как для отделки внутриквартирных помещений (кухни, ванной, прихожей), так и для уличных поверхностей. Чтобы различать особенности видов керамической плитки, надо иметь представления о составе и главных технических характеристиках.
Необходимо учитывать такие показатели, как: водопоглощение, теплопроводность и морозостойкость. Анализируя совокупность данных и учитывая область применения, легко правильно подобрать нужную плитку.

 

Содержание статьи:

  1. Состав и способ изготовления керамической плитки;
  2. Плюсы и минусы керамической плитки;
  3. Технические характеристики керамической плитки;
  4. Декоративное оформление керамической плиткой.

 

 

Состав и способ изготовления керамической плитки

 

Первое, на что стоит обращать внимание, это состав. Керамическую плитку производят из шихтовой массы, включающей в себя следующие минералы:

  • слюда;
  • песок;
  • кварц;
  • каолин;
  • оксиды кальция, железа и других минералов.

Пропорциональность данных материалов и технология их соединения отражается на технических характеристиках и на класс изделия. Для превращения сыпучих материалов в кафель, необходимо соблюсти следующих технологический процесс.

 

Первым делом, измельчают и просеивают шихту, во избежание попадания крупных частиц. Затем смесь доводят до однородной массы и отправляют в печь, в которой под влиянием высокой температуры минеральные частицы сплавляются в единое целое. Для увеличения плотности изделия, массу держат под большим давлением или прессом.

 

Сформированным плиткам дают остыть, после чего им придают декоративный вид, создающийся при помощи шлифовки, эмалевых и глазурьевых покрытий.

 

 

Плюсы и минусы керамической плитки

 

Популярность данный отделочный материал заслужил благодаря множеству положительных качеств. По своим свойствам она обгоняет многие другие материалы, сохраняя относительно невысокую цену. Чем выше класс кафеля, тем больше его стоимость, но долговечность стоит потраченных денег.

 

 Преимущества керамики:

  • прочность;
  • повышенная износостойкость;
  • минимальное водопоглощение;
  • долговечность;
  • обширная сфера применения;
  • не проводит электричества;
  • пожаробезопасность;
  • экологичность сырья;
  • гигиеничность;
  • большой ассортимент;
  • доступность.

Конкретный коэффициент любого показателя находится в прямой зависимости от качества материала и технологии изготовления. Немаловажно знать, входит ли токсическое сырье в состав шихты и декоративного слоя. Для этого необходимо у производителя поинтересоваться сертификатом соответствия.

 

 Конечно, керамическая плитка имеет недостатки, зависящие от определенных условий

  • трудоемкость работ;
  • твердость;
  • хрупкость при точечном воздействии;
  • звукопроводность;
  • теплопроводность;
  • скользкость.

 

Грамотный подбор материала для укладки плитки поможет ускорить процесс отделочных работ и гарантировать качественный результат. Как выбрать клей для плитки читайте в статье Что использовать при укладке плитки?

 

 

Технические характеристики керамической плитки

Чтобы отличать типы керамических плиток, за основу берут технические показатели, отвечающие за стандартный состав. Базовыми характеристиками являются:

 

 Плотность, или коэффициент пористости — это количество пузырьков воздуха между частицами шихты. Чем меньше просветов, тем качественнее керамика.

 

 Класс износостойкости — способность плитки оказывать сопротивление внешним механическим воздействиям. С повышением категории увеличивается прочность материала (5 категория – сверхпрочная плитка). В жилых домах, зданиях общественного назначения и при отделке некоторых уличных объектов выбирают среднее классы.

 

 Водопоглощение. Характеристика, связанная с пористостью материала и внешним покрытием. В строительной керамике данный коэффициент не превышает 7%. К сравнению, коэффициент пористости у керамогранита практически равен нулю.

 

 Необходимо учитывать, что характеристики кафеля для пола и стеновых ограждений кардинально различны. Напольное покрытие испытывает большую нагрузку, поэтому и требования к данной плитке более основательные.

 

Дополнительные показатели

 

Кроме вышеназванных свойств, существует множество других факторов. Из них выделяют следующие:
 

 Химическая стойкость — степень устойчивости к сильным химическим средствам. Обычный состав керамики не реагирует на бытовую химию. Чтобы повысить сопротивление сильнодействующим реагентам вводят вспомогательные вещества в шихту. Данный кафель преимущественно используют при облицовке производственных помещений или лабораторий.
 

 Теплопроводность. Данный коэффициент немаловажен при выборе кафеля для частного дома. В большинстве видов плитки коэффициент теплопроводности высокий. Это означает быстрое перенимание температур среды. Это делает полы из плитки очень холодными. Если использовать систему обогрева кафель быстро нагреется и также быстро отдаст тепло.
 

 Морозостойкость. Водопоглащение материала напрямую влияет на данный коэффициент. Чем меньше водопоглащение, тем лучше материал. Морозостойкость плитки нужна при наружных работах. Структура морозостойкой плитки не нарушается при многочисленных циклах замерзания и оттаивания.
 

 Стойкость термическому шоку, к повышенным температурам. Критерий, во многом связанный с коэффициентом теплопроводности. Изделие высокого качества выдерживает резкие температурные перепады. Печи и камины облицовываются огнеупорным кафелем.

 

 Свойства керамической плитки указываются в маркировке готового изделия. Каждая характеристика имеет свое обозначение.

 

При отсутствии особых требований к облицовочному покрытию, ограничиваются характеристиками прочности, водопоглощения и износостойкости.

 

Условные обозначения, которые помогут при выборе керамической плитки:

 

 

Декоративное оформление керамической плиткой

 

Сферы применения кафельной плитки описаны в статье Керамическая плитка в интерьере и экстерьере загородного дома.

 

Существует условная классификация кафеля по внешнему оформлению. Важную роль здесь играет состав верхнего слоя изделия.

 

Первоочередно выделяется различное оформление стеновых и напольных материалов. Это затрагивает форму, толщину и художественную композицию плиточной модели.

 

 

При напольной облицовке важной характеристикой является скользкость, влияющая на коэффициент травмоопасности. Глянец без специальной обработки более скользкий. Матовая поверхность — не гарант 100% безопасности. Опасные зоны облицовывают рельефными изделиями или наносят специальное напыление.

 

Для визуального восприятия очень важна фактура. Здесь выделяют сатин — нечто среднее между глянцем и матовой поверхностью.

 

Если говорить о цветовой палитре, то для неё не существует ограничений. Черный, белый и нежный бежевый конкурируют как со всеми радужными оттенками, так и со сложным декором. При помощи керамической плитки имитируют каменную кладку, текстиль, ламинат, кожу или дерево. Для настенных решений часто используют нанесение рисунка, который смотрится, как панно.

 

 

 

При выборе облицовки важно уделить внимание как декоративности, так техническим характеристикам. Во избежание ошибок, консультируйтесь с проверенными производителями с хорошей репутацией.

Тонкий теплый пол под плитку в плиточном клее

Тонкий теплый пол под плитку

Для того, чтобы толщина теплого пола под плиткой была минимальной, нагревательные кабели должно быть: тонкими, небольшой мощности, уложены с маленьким шагом укладки*. Для этих целей выпускаются нагревательные маты (также называют «термоматы») — тонкие кабели на полимерной сетке. Такие термо полы, расположенные непосредственно под плиткой дают минимальный подъем уровня пола и быстрый прогрев.

Кроме эффективности, нагревательные маты — это самый простой и быстрый способ сделать теплый пол под плиткой. Время от монтажа до первого включения теплого пола составляет всего 7 дней.

Теплопроводность

Коэффициент теплопроводности — характеристика материала, отражающая его способность проводить тепло. В нашем случае важно сравнить свойства материалов, окружающих греющий кабель мата.

Коэффициенты теплопроводности (Вт/м.К)

Керамическая плитка1,5
Цементная стяжка0,6

Видно, что керамическая плитка поводит тепло в 2 раза лучше стяжки, обеспечивая поток тепла вверх.

Нагревательные маты: надежность и безопасность

В отличие от других вариантов тонкого теплого пола, нагревательные маты находится в прочном слое плиточного клея, связывающего плитку с бетонным основанием. В дополнение к тому, что кабели в термоматах экранированны, обеспечивается надежная механическая и электрическая защита. Если произойдет механическое повреждение кабеля (например при строительных работах), заземление** предотвратит поражения током. Применение экранированных нагревательных кабелей особенно важно для ванных комнат. Концевые и соединительные муфты, сделанные в заводских условиях, гарантируют безопасность, надежность и долгий срок эксплуатации.

* если кабель мощный с большим шагом укладки, при нагреве в тонком слое может чувствоваться разность температур, так называемая «тепловая зебра».

** при наличие автомата защиты, кроме того, для влажных помещений рекомендуется ставить УЗО (устройство защитного отключения).

Коэффициенты теплопроводности для обычных твердых тел, жидкостей и газов

Теплопроводность — это свойство материала, которое описывает способность проводить тепло. Теплопроводность может быть определена как

«количество тепла, передаваемого через единицу толщины материала в направлении, нормальном к поверхности единицы площади, за счет градиента единичной температуры в условиях устойчивого состояния»

Теплопроводность Единицами измерения являются [Вт / (м · К)] в системе СИ и [БТЕ / (час фут ° F)] в британской системе мер.

См. Также изменения теплопроводности в зависимости от температуры и давления , для: воздуха, аммиака, двуокиси углерода и воды

Теплопроводность для обычных материалов и продуктов:

900

900

78

0,1 — 0,22

0,606

Теплопроводность
k —
Вт / (м · К)
Материал / вещество Температура
25 o C
(77 o F)
125 o C
(257 o F)
225 o C
(437 o F)
Acetals 0.23
Ацетон 0,16
Ацетилен (газ) 0,018
Акрил 0,2
Воздух, атмосфера (газ) 0,0262 0,0333 0,0398
Воздух, высота над уровнем моря 10000 м 0,020
Агат 10,9
Спирт 0.17
Глинозем 36 26
Алюминий
Алюминий Латунь 121
Оксид алюминия 30
Аммиак (газ) 0,0249 0,0369 0,0528
Сурьма 18,5
Яблоко (85.6% влаги) 0,39
Аргон (газ) 0,016
Асбестоцементная плита 1) 0,744
Асбестоцементные листы 1) 0,166
Асбестоцемент 1) 2,07
Асбест в рыхлой упаковке 1) 0.15
Асбестовая плита 1) 0,14
Асфальт 0,75
Бальсовое дерево 0,048
Битум
Слои битума / войлока 0,5
Говядина постная (влажность 78,9%) 0.43 — 0,48
Бензол 0,16
Бериллий
Висмут 8,1
Битум 0,17
Доменный газ (газ) 0,02
Шкала котла 1,2 — 3,5
Бор 25
Латунь
Бризовый блок 0.10 — 0,20
Кирпич плотный 1,31
Кирпич огневой 0,47
Кирпич изоляционный 0,15
Кирпич обыкновенный (Строительный кирпич ) 0,6 -1,0
Кирпичная кладка плотная 1,6
Бром (газ) 0,004
Бронза
Коричневая железная руда 0.58
Масло (содержание влаги 15%) 0,20
Кадмий
Силикат кальция 0,05
Углерод 1,7
Двуокись углерода (газ) 0,0146
Окись углерода 0,0232
Чугун
Целлюлоза, хлопок, древесная масса и регенерированная 0.23

Ацетат целлюлозы, формованный, лист

0,17 — 0,33
Нитрат целлюлозы, целлулоид 0,12 — 0,21
Цемент, Портленд 0,29
Цемент, строительный раствор 1,73
Керамические материалы
Мел 0.09
Древесный уголь 0,084
Хлорированный полиэфир 0,13
Хлор (газ) 0,0081
Хром никелевая сталь 16,3
Хром
Оксид хрома 0,42
Глина, от сухой до влажной 0.15 — 1,8
Глина насыщенная 0,6 — 2,5
Уголь 0,2
Кобальт
Треск (влажность 83% содержание) 0,54
Кокс 0,184
Бетон, легкий 0,1 — 0,3
Бетон, средний 0.4 — 0,7
Бетон, плотный 1,0 — 1,8
Бетон, камень 1,7
Константан 23,3
Медь
Кориан (керамический наполнитель) 1,06
Пробковая плита 0,043
Пробка, повторно гранулированная 0.044
Пробка 0,07
Хлопок 0,04
Вата 0,029
Углеродистая сталь
Утеплитель из шерсти 0,029
Купроникель 30% 30
Алмаз 1000
Диатомовая земля (Sil-o-cel) 0.06
Диатомит 0,12
Дуралий
Земля, сухая 1,5
Эбонит 0,17
11,6
Моторное масло 0,15
Этан (газ) 0.018
Эфир 0,14
Этилен (газ) 0,017
Эпоксидный 0,35
Этиленгликоль 0,25
Перья 0,034
Войлок 0,04
Стекловолокно 0.04
Волокнистая изоляционная плита 0,048
Древесноволокнистая плита 0,2
Огнеупорный кирпич 500 o C 1,4
Фтор (газ) 0,0254
Пеностекло 0,045
Дихлордифторметан R-12 (газ) 0.007
Дихлордифторметан R-12 (жидкость) 0,09
Бензин 0,15
Стекло 1.05
Стекло, жемчуг, жемчуг 0,18
Стекло, жемчуг, насыщенное 0,76
Стекло, окно 0.96
Стекло-вата Изоляция 0,04
Глицерин 0,28
Золото
Гранит 1,7 — 4,0
Графит 168
Гравий 0,7
Земля или почва, очень влажная зона 1.4
Земля или почва, влажная зона 1,0
Земля или почва, сухая зона 0,5
Земля или почва, очень сухая зона 0,33
Гипсокартон 0,17
Волос 0,05
ДВП высокой плотности 0.15
Твердая древесина (дуб, клен ..) 0,16
Hastelloy C 12
Гелий (газ) 0,142
Мед ( 12,6% влажности) 0,5
Соляная кислота (газ) 0,013
Водород (газ) 0,168
Сероводород (газ) 0.013
Лед (0 o C, 32 o F) 2,18
Инконель 15
Чугун 47-58
Изоляционные материалы 0,035 — 0,16
Йод 0,44
Иридий 147
Железо
Оксид железа 0 .58
Капок изоляция 0,034
Керосин 0,15
Криптон (газ) 0,0088
Свинец
Свинец
, сухой 0,14
Известняк 1,26 — 1,33
Литий
Магнезиальная изоляция (85%) 0.07
Магнезит 4,15
Магний
Магниевый сплав 70-145
Мрамор 2,08 — 2,94
Ртуть, жидкость
Метан (газ) 0,030
Метанол 0.21
Слюда 0,71
Молоко 0,53
Изоляционные материалы из минеральной ваты, шерстяные одеяла .. 0,04
Молибден
Монель
Неон (газ) 0,046
Неопрен 0.05
Никель
Оксид азота (газ) 0,0238
Азот (газ) 0,024
Закись азота (газ) 0,0151
Нейлон 6, Нейлон 6/6 0,25
Масло машинное смазочное SAE 50 0,15
Оливковое масло 0.17
Кислород (газ) 0,024
Палладий 70,9
Бумага 0,05
Парафиновый воск 0,25
Торф 0,08
Перлит, атмосферное давление 0,031
Перлит, вакуум 0.00137
Фенольные литые смолы 0,15
Фенолформальдегидные формовочные смеси 0,13 — 0,25
Фосфорбронза 110 Pinchbe20 159
Шаг 0,13
Карьерный уголь 0.24
Штукатурка светлая 0,2
Штукатурка, металлическая планка 0,47
Штукатурка песочная 0,71
Гипс, деревянная планка 0,28
Пластилин 0,65 — 0,8
Пластмассы вспененные (изоляционные материалы) 0.03
Платина
Плутоний
Фанера 0,13
Поликарбонат 0,19
Полиэстер
Полиэтилен низкой плотности, PEL 0,33
Полиэтилен высокой плотности, PEH 0.42 — 0,51
Полиизопреновый каучук 0,13
Полиизопреновый каучук 0,16
Полиметилметакрилат 0,17 — 0,25
Полипропилен
Полистирол вспененный 0,03
Полистирол 0.043
Пенополиуретан 0,03
Фарфор 1,5
Калий 1
Картофель, сырая мякоть 0,55
Пропан (газ) 0,015
Политетрафторэтилен (ПТФЭ) 0,25
Поливинилхлорид, ПВХ 0.19
Стекло Pyrex 1,005
Кварц минеральный 3
Радон (газ) 0,0033
Красный металл
Рений
Родий
Порода, твердая 2-7
Порода, вулканическая порода (туф) 0.5 — 2,5
Изоляция из каменной ваты 0,045
Канифоль 0,32
Резина, ячеистая 0,045
Резина натуральная 0,13
Рубидий
Лосось (влажность 73%) 0,50
Песок сухой 0.15 — 0,25
Песок влажный 0,25 — 2
Песок насыщенный 2-4
Песчаник 1,7
Опилки 0,08
Селен
Овечья шерсть 0,039
Аэрогель кремнезема 0.02
Кремниевая литая смола 0,15 — 0,32
Карбид кремния 120
Кремниевое масло 0,1
Серебро
Шлаковая вата 0,042
Сланец 2,01
Снег (температура <0 o C) 0.05 — 0,25
Натрий
Хвойные породы (пихта, сосна ..) 0,12
Почва, глина 1,1
Почва, с органическими материя 0,15 — 2
Грунт насыщенный 0,6 — 4

Припой 50-50

50

Сажа

0.07

Насыщенный пар

0,0184
Пар низкого давления 0,0188
Стеатит 2
Сталь углеродистая
Сталь, нержавеющая сталь
Изоляция из соломенных плит, сжатая 0,09
Пенополистирол 0.033
Диоксид серы (газ) 0,0086
Сера кристаллическая 0,2
Сахара 0,087 — 0,22
Тантал

Смола 0,19
Теллур 4,9
Торий
Древесина, ольха 0.17
Лес, ясень 0,16
Лес, береза ​​ 0,14
Лес, лиственница 0,12
Лес, клен 0,16
Древесина дубовая 0,17
Древесина осина 0,14
Древесина оспа 0.19
Древесина, бук красный 0,14
Древесина, сосна красная 0,15
Древесина, сосна белая 0,15
Древесина ореха 0,15
Олово
Титан
Вольфрам
Уран
Пенополиуретан 0.021
Вакуум 0
Гранулы вермикулита 0,065
Виниловый эфир 0,25
Вода, пар (пар) 0,0267 0,0359
Пшеничная мука 0.45
Белый металл 35-70
Древесина поперек волокон, белая сосна 0,12
Древесина поперек волокон, бальза 0,055
Древесина поперек волокон, сосна желтая, древесина 0,147
Дерево, дуб 0,17
Шерсть, войлок 0.07
Древесная вата, плита 0,1 — 0,15
Ксенон (газ) 0,0051
Цинк

1) Асбест плохо для здоровья человека, когда крошечные абразивные волокна попадают в легкие, где они могут повредить легочную ткань. Это, по-видимому, усугубляется курением сигарет, в результате чего возникают мезотелиома и рак легких.

Пример — кондуктивная теплопередача через алюминиевый бак по сравнению с баком из нержавеющей стали

Кондуктивная теплопередача через стенку ванны может быть рассчитана как

q = (k / s) A dT (1)

или, альтернативно,

q / A = (к / с) dT

, где

q = теплопередача (Вт, БТЕ / ч)

A = площадь поверхности (м 2 , фут 2 )

q / A = теплопередача на единицу площади (Вт / м 2 , БТЕ / (ч фут 2 ))

k = теплопроводность ( Вт / мК, БТЕ / (час фут ° F) )

dT = t 1 — t 2 = разница температур ( o C, o F)

с = толщина стены (м, фут)
9000 5

Калькулятор теплопроводности

k = теплопроводность (Вт / мК, БТЕ / (час фут ° F) )

s = толщина стенки (м, фут)

A = площадь поверхности (м 2 , футы 2 )

dT = t 1 — t 2 = разница температур ( o C, o F)

Примечание! — общая теплопередача через поверхность определяется « общим коэффициентом теплопередачи », который в дополнение к кондуктивной теплопередаче зависит от

Кондуктивная теплопередача через алюминиевую стенку горшка толщиной 2 мм — разность температур 80

o C

Теплопроводность алюминия составляет 215 Вт / (м · К) (из таблицы выше).Кондуктивная теплопередача на единицу площади может быть рассчитана как

q / A = [(215 Вт / (м · K)) / (2 10 -3 м)] (80 o C)

= 8600000 (Вт / м 2 )

= 8600 (кВт / м 2 )

Кондуктивная теплопередача через стенку емкости из нержавеющей стали толщиной 2 мм — разница температур 80

o C

Теплопроводность для нержавеющей стали 17 Вт / (м · К) (из таблицы выше).Кондуктивная теплопередача на единицу площади может быть рассчитана как

q / A = [(17 Вт / (м · K)) / (2 10 -3 м) ] (80 o C)

= 680000 (Вт / м 2 )

= 680 (кВт / м 2 )

Факторы, влияющие на характеристики теплопередачи керамических материалов

Джулиса Грин |

Факторы, влияющие на характеристики теплопередачи керамических материалов

Просмотры сообщений:
2 050

С развитием технологий теплопроводная керамика как материал с высокой теплопроводностью, высокой температурой плавления, высокой твердостью, высокой стойкостью к истиранию, стойкостью к окислению и коррозионной стойкостью использовалась в химической промышленности, микроэлектронике, автомобилестроении, авиакосмической промышленности. , авиация, производство бумаги, лазер и другие области.

Для расширения области применения теплопроводной керамики большое значение имеет улучшение ее характеристик теплопередачи. Но перед этим важно знать, что влияет на теплопроводность керамики. Ниже приводится краткое изложение влияющих факторов.

Существует три способа передачи тепла в керамике: конвекция, излучение и теплопроводность. Теплопроводность керамики зависит от ее состава, внутренней структуры, плотности, влажности, температуры термообработки, давления и других факторов.

Состав

У традиционной керамики невысокая теплопроводность, и причина низкой теплопроводности неотделима от сырья. Сырье для традиционной керамики — это в основном природное сырье из глины, кварца и полевого шпата, которые имеют плохую теплопроводность. Следовательно, чтобы улучшить теплопроводность керамики, необходимо использовать легированные компоненты. Этот метод можно разделить на два типа в зависимости от различных свойств легированных компонентов: один заключается в добавлении неметаллических материалов в керамику, а другой заключается в добавлении металлических материалов.

Есть пример добавления неметаллических материалов. Теплопроводность красной плитки лучше, чем у обычной плитки, благодаря наличию в них Fe2O3 и кристаллической фазы муллита. Теплопроводность плитки можно улучшить, добавив соответствующее количество А1203, но температуру спекания керамики можно повысить, добавив слишком много. Чтобы уменьшить неблагоприятный эффект, некоторые исследователи использовали синергетический эффект графена и оксида алюминия, чтобы изменить внутреннюю структуру материала, таким образом получив керамический материал с лучшей теплопроводностью.

Есть еще один пример добавления металлических материалов. Показатели теплопередачи металла лучше, чем у большинства керамических материалов, и их сочетание может эффективно улучшить теплопроводность керамики. Некоторые исследователи успешно подготовили стабильный слой осмотического градиента металла, образованный взаимной диффузией керамики и металлической меди, который эффективно снижает термическое сопротивление керамических материалов.

поры

В процессе спекания в теле будут образовываться более крупные поры или пузырьки из-за присутствия органических или неорганических солей, гранулированных примесей (таких как железо, частицы неразмолотых остатков и т. Д.)) в порошковой и избыточной стекловидной фазе. Появление пор неизбежно изменит способ теплопередачи в керамических материалах, что окажет значительное влияние на теплопередачу.

Теплопроводность — это основной способ теплопередачи в керамике с высокой плотностью и низкой температурой, в то время как такие режимы теплопередачи, как конвекция, излучение и теплопроводность, существуют в пористой керамике. Следовательно, при анализе теплопроводности керамики необходимо всесторонне учитывать размер пор, распределение и режим соединения.

Керамика с высокой пористостью

Внутренние дефекты и микроструктура

Влияние внутренних дефектов и микроструктуры на теплопроводность керамики в основном определяется фононным механизмом теплопроводности материалов. Все виды дефектов являются центром рассеяния фононов, поэтому они могут уменьшить средний свободный пробег фононов и теплопроводность. Внутренние дефекты также являются центром рассеяния фононов, и чем больше таких центров, тем больше потери энергии из-за рассеяния фононов.Поэтому при поиске эффективных методов увеличения теплопроводности материалов следует принимать такие меры, как добавление добавок для спекания и увеличение времени спекания, чтобы уменьшить возникновение дефектов в материалах.

Например, как карбид кремния (SiC), так и нитрид алюминия (AlN) обычно используются высокотеплопроводные керамические материалы, и их смесь теоретически должна иметь лучшую теплопроводность. Однако экспериментальные результаты показали, что, хотя керамика SiC становилась более плотной при добавлении определенного количества порошка AlN, наблюдались различия в размере частиц, межатомной силе и других силах между примесями и основными атомами, и возникающие внутренние дефекты приводили к снижение теплопроводности керамики SiC.

Процесс термообработки

Термическая обработка является одним из наиболее важных процессов в процессе производства керамики, который влияет на ряд физических и химических изменений в заготовке, а также на микроструктуру и минеральный состав готового продукта. Различные компоненты керамики также изменяются в процессе термообработки.

Сводка

Подводя итог, чтобы улучшить характеристики теплопередачи керамики, несколько переменных следует рассматривать вместе, например, улучшение чистоты керамических материалов, увеличение плотности керамических материалов, уменьшение структурных дефектов, уменьшение пор, уменьшение границ зерен и уменьшение стеклофазы, надлежащий контроль размера частиц и разумная система обжига.Кроме того, добавление графена, графеноподобных и других неметаллических материалов для улучшения теплопроводности керамических материалов также может быть средством, заслуживающим дальнейшего изучения.

Посетите http://www.samaterials.com для получения дополнительной информации.

Теги: Нитрид алюминия, Карбид кремния

Сообщение навигации

Измерение теплопроводности керамики с помощью TLS-100

Возможность точного измерения теплопроводности материалов имеет решающее значение для определения областей применения, для которых их свойства идеально подходят.Существует множество способов проведения испытаний на теплопроводность керамики, однако не все методы одинаковы. Точность каждого метода является важным решающим фактором в дополнение к более практическим соображениям, таким как длина измерения и простота настройки тестирования.

Портативная измерительная система

Thermtest, TLS-100 (рис. 1), выполняет измерения теплопроводности и удельного сопротивления почвы, твердых тел и порошков в диапазоне от 0,1 до 5 Вт / мК. Измерения выполняются в соответствии со стандартом ASTM D5334 и имеют воспроизводимость 2% и точность 5%.Это оборудование является отличным и удобным выбором для использования в лаборатории и в полевых условиях и может работать при температурах от -40 до 100 ° C. На этой странице приложения мы продемонстрируем способность Thermtest TLS-100 тестировать теплопроводность керамического стеатита и глинозема, обожженного бисквитом, двух важных материалов в промышленных приложениях.

Рис. 1. Thermtest TLS-100 — это мощный инструмент для тестирования измерителей теплопроводности в удобном портативном корпусе.

Стеатит, также известный как мыльный камень, высоко ценится за его термостойкие изоляционные свойства.Он широко используется в электрических панелях, строительстве дровяных печей, столешницах и в качестве форм для расплавленного металла из-за его способности поглощать и медленно выделять тепло, которому он подвергается, не становясь нестабильным или не разрушаясь. Физические свойства этого материала могут различаться в разных карьерах в результате различного минерального состава и условий давления и температуры во время формации. Как и стеатит, глинозем, обожженный бисквитом, используется в аэрокосмической, автомобильной и крупномасштабной промышленности благодаря своим изоляционным свойствам при высоких температурах.Это материал, который легко поддается обработке и обработке, поэтому он является удобным выбором.

Рисунок 2 . Фотография стеатитовых форм для создания металлических предметов. Стеатит отлично подходит для использования в качестве форм, поскольку он обладает высокой термостойкостью. 1

Процедура испытания теплопроводности керамики

TLS-100 работает путем введения игольчатого зонда в образец и выполняет измерения в течение заданного периода времени, когда образец нагревается и остается охлаждаться.Такая установка приводит к минимальному повреждению образца во время испытания. Для этого конкретного испытания ученые Thermtest разрезали образцы глинозема, обожженного бисквитом, и стеатита пополам. Игольчатый зонд TLS-100 был покрыт тонким слоем термопасты, и две части каждого образца были зажаты вокруг зонда, обеспечивая отличный тепловой контакт (Рисунки 3 и 4). Для каждого образца было проведено в общей сложности пять измерений со временем тестирования 120 секунд. TLS-100 одновременно измеряет как теплопроводность, так и тепловое сопротивление.

Рис. 3. Схема, иллюстрирующая метод, используемый для размещения игольчатого датчика TLS-100 между двумя образцами из глинозема и стеатита, обожженного бисквитом.

Рис. 4. Фотографии, показывающие испытательную установку, используемую для измерения теплопроводности керамического стеатита и глинозема, обожженного бисквитом, в лаборатории Thermtest.

Результаты измерений теплопроводности керамики

Значения теплопроводности и теплового сопротивления, измеренные TLS-100, перечислены в таблице 1.Средняя теплопроводность 5,077 Вт / мК была получена для оксида алюминия, обожженного бисквитом, что точно находится в пределах принятого диапазона теплопроводности от 5 до 5,25 Вт / мК для этого материала. Значение 3,107 Вт / мК, полученное для образца стеатита, также хорошо соответствует стандартным материалам, которые обеспечивают теплопроводность стеатита 3 Вт / мК.

Таблица 1. Теплопроводность керамики: теплопроводность и тепловое сопротивление стеатита и глинозема, обожженного бисквитом, полученные с помощью TLS-100 в лаборатории Thermtest Lab.

Глинозем, обожженный бисквитом Стеатит
Тест № Теплопроводность (Вт / мк) Термическое сопротивление (мК / Вт) Тест № Теплопроводность (Вт / мК) Термическое сопротивление (мК / Вт)
1 5,005 0,199 1 3.098 0,322
2 4,953 0,201 2 3,076 0,325
3 5,137 0,194 3 3,203 0,312
4 5,181 0,192 4 3,085 0,324
5 5,108 0,195 5 3.075 0,325
Среднее значение 5,077 0,196 Среднее 3,107 0,322

Эти тесты демонстрируют способность Thermtest TLS-100 быстро и точно измерять теплопроводность керамики с минимальным повреждением самого образца. При поиске оборудования для измерения теплопроводности TLS-100 — отличный выбор, который можно использовать как в лаборатории, так и в полевых условиях для анализа широкого спектра образцов.

Таблица 6 Теплопроводность, удельная теплоемкость и плотность

Бетон

Газобетонная плита

0,160

840

500

Литой бетон (плотный)

1.400

840

2100

Литой бетон (легкий)

0,380

1000

1200

Литой бетон

1,130

1000

2000

Бетонный блок (тяжелый)

1.630

1000

2300

Бетонный блок (средний)

0,510

1000

1400

Бетонный блок (легкий)

0,190

1000

600

Павиур из бетона

0.960

840

2000

Пеношлак

0,250

960

1040

Блок из пенобетона

0,240

1000

750

Огнеупорный изоляционный бетон

0.250

837

1050

Вермикулит агрегат

0,170

837

450

Бетонная плитка

1.100

837

2100

Сушеный заполнитель для тяжелого бетона — CC01

1.310

837

2243

Тяжелый бетонный невыдержанный заполнитель — CC11

1,802

837

2243

Тяжелый бетонный невыдержанный заполнитель — HF-C12

1,730

837

2243

Легкий бетон — 80 фунтов — CC21

0.36

837

1282

Легкий бетон — 30 фунтов — CC31

0,130

837

481

Легкий бетон — 40 фунтов — HF-C14

0,173

837

641

Легкий бетон — HF-C2

0.380

837

609

Тяжелый бетонный блок — пустотелый — CB01

0,812

837

1618

Тяжелый бетонный блок — заполненный бетоном — CB02

1,310

837

2234

Тяжелый бетонный блок — наполненный перлитом — CB03

0.384

837

1650

Тяжелый бетонный блок — бетон с частичным заполнением — CB04

1.011

837

1826

Тяжелый бетонный блок — бетон и перлит с наполнителем — CB05

0,825

837

1842

Бетонный блок средней плотности — пустотелый — CB21

0.519

837

1218

Бетонный блок средней плотности — с бетонным заполнением — CB22

0,771

837

1842

Бетонный блок средней плотности — с перлитом — CB23

0,262

837

1250

Бетонный блок средней плотности — бетон с частичным заполнением — CB24

0.572

837

1426

Бетонный блок средней плотности — бетон и перлитный наполнитель — CB25

0,431

837

1442

Легкий бетонный блок — пустотелый — CB41

0,384

837

1041

Легкий бетонный блок — заполненный бетоном — CB42

0.639

837

1666

Легкий бетонный блок — наполненный перлитом — CB43

0,220

837

1073

Легкий бетонный блок — бетон с частичным заполнением — CB44

0,486

837

1250

Легкий бетонный блок — бетон и перлитный наполнитель — CB45

0.360

837

1266

Гравий, постельные принадлежности и т. Д.

Каменная крошка

0.960

1000

1800

Гравий

0,360

840

1840

Грунт на гравийной основе

0,520

184

2050

Постельное белье из плитки

1.400

650

2100

Изоляционные материалы

Плита Eps

0.035

1400

25

Кремний

0,180

1004

700

Одеяло из стекловолокна

0,040

840

12

Стекловолоконная плита

0,035

1000

25

Плита из минерального волокна

0.035

1000

30

Фенольная пена

0,040

1400

30

Полиуретановая плита

0,025

1400

30

Уф-пена

0,040

1400

10

Плита из древесной шерсти

0.100

1000

500

Кирпич изоляционный вермикулитный

0,270

837

700

Огнеупорный изоляционный бетон

0,250

837

1050

Стекловата

0.040

670

200

Thermalite — высокопрочный

0,190

1050

760

Thermalite ‘Turbo’

0,110

1050

480

Thermalite ‘Shield’ / ‘Smooth Face’

0.170

1050

650

Siporex

0,120

1004

550

P.V.C

0,160

1004

1379

Полистирол

0,030

1380

25

Твердая резина

0.150

1000

1200

Доска Cratherm

0,050

837

176

Уф-пена Два

0,030

1764

30

Уф-пена Два

0,030

1764

30

Облицовка из легкого металла

0.290

1000

1250

Плотная изоляция для перекрытий Eps (пенополистирол)

0,025

1400

30

Ячеистое стекло

0,050

800

136

Стекловолокно — органическое соединение

0.036

1000

100

Вспученный перлит — органическая связка

0,052

1300

16

Вспененная резина — жесткая

0,032

1700

72

Ячеистый полиуретан

0.023

1600

24

Клеточный полиизоцианурат

0,023

900

32

Клеточный фенол — минеральное волокно со связующим на основе смолы

0,042

700

240

Плита из цементного волокна — измельченная древесина со связующим

цемента оксисульфида магнезии

0.082

1300

350

Вермикулит расслоенный

0,068

1300

120

Войлок и мембрана — Войлок — HF-E3

0,190

1674

1121

Войлок и мембрана — Отделка — HF-A6

0.415

1088

1249

Минеральная вата / волокно — Батт — IN01

0,043

837

10

Минеральная вата / волокно — наполнитель — IN11

0,046

837

10

Минеральная вата / волокно — наполнитель — IN12

0.046

837

11

Целлюлозный наполнитель — IN13

0,039

1381

48

Изоляционная плита — HF-B2

0,043

1381

48

Изоляционная плита — HF-B5

0.043

837

32

Предварительно формованная минеральная плита — IN21

0,042

711

240

Пенополистирол — IN31

0,035

1213

29

Вспененный полиуретан — IN41

0.023

1590

24

Формальдегид мочевины — IN51

0,035

1255

11

Обшивка изоляционной плитой — IN61

0,055

1297

288

Изоляционная плита для черепицы — IN63

0.058

1297

288

Изоляционная плита Обшивка основания гвоздя — IN64

0,064

1297

400

Предварительно формованная изоляция крыши — IN71

0,052

837

256

Металл

Сталь

50.000

480

7800

Медь

200.000

418

8900

Алюминий

160.000

896

2800

Облицовка из легкого металла

0,290

1000

1250

Стальной сайдинг — HF-A3

44.970

418

7690

Гипс

Штукатурка (плотная)

0.500

1000

1300

Гипс (легкий)

0,160

1000

600

Гипсокартон

0,160

840

950

Перлитный гипсокартон

0.180

837

800

Гипсовая штукатурка

0,420

837

1200

Перлитовая штукатурка

0,080

837

400

Штукатурка вермикулит

0.200

837

720

Гипсовая потолочная плитка

0,380

840

1120

Цементная штукатурка

0,720

800

1860

Перлитовая штукатурка

0,220

1300

720

Перлитовая штукатурка — песчано-заполнитель

0.810

800

1680

Цементная штукатурка — с песчаным заполнителем — CM03

0,721

837

1858

Гипсокартон / гипсовая плита — HF-E1

0,160

837

801

Гипсовый гипс легкий заполнитель — GP04

0.230

837

721

Гипсовая штукатурка — песчаный заполнитель — GP06

0,819

837

1682

Стяжки и штукатурки

Внешний рендеринг

0.500

1000

1300

Стяжка

0,410

840

1200

Гранолитная штукатурка / стяжка

0,870

837

2085

Штукатурка — HF-A1

0,721

837

2659

Пески, камни и почвы

Каменная крошка

0.960

1000

1800

Гравий

0,360

840

1840

Грунт на гравийной основе

0,520

184

2050

Песчаник

1,830

712

2200

Гранит (красный)

2.900

900

2650

Мрамор (белый)

2,770

802

2600

Культивируемая песчаная почва 12,5% D.W. Влажность

1,790

1190

1800

Обработанная песчаная почва 25,0% D.W. Влага

2,220

1480

2000

Культурно-глинистая почва 12,5% D.W. Влажность

1,180

1250

1800

Культурно-глинистая почва 25,0% D.W. Влажность

1,590

1550

2000

Культурная торфяная почва 133% D.W. Влага

0,290

3300

700

Культурная торфяная почва 366% D.W. Влажность

0,500

3650

1100

Сухой известняковый грунт

1,490

840

2180

Лондонская глина

1.410

1000

1900

Почва

1,729

837

1842

Камень — ST01

1,802

837

2243

Камень — HF-A3

1,435

1674

881

Терраццо — TZ01

1.802

837

2243

Плитка

Глиняная плитка

0.840

800

1900

Бетонная плитка

1.100

837

2100

Сланцевая плитка

2.000

753

2700

Пластиковая плитка

0,500

837

1950

Резиновая плитка

0.300

2000

1600

Пробковая плитка

0,080

1800

530

Асфальт / асбестовая плитка

0,550

837

1900

P.V.C. / Асбестовая плитка

0.850

837

2000

Плитка потолочная

0,056

1000

380

Гипсовая потолочная плитка

0,380

840

1120

Облицовка из легкого металла

0.290

1000

1250

Акустическая плитка — минеральное волокно

0,050

800

290

Акустическая плитка — AC01

0,057

1339

288

Акустическая плитка — HF-E5

0.061

2142

480

Плитка из полой глины — 1 ячейка — CT01

0,498

837

1121

Плитка из полой глины — 2 ячейки — CT03

0,571

837

1121

Плитка из полой глины — 3 ячейки — CT06

0.692

837

1121

Глиняная плитка — HF-C1

0,571

837

1121

Асфальтоукладчик — Глиняная плитка — CT11

1,802

837

1922

шифер — SL01

1.442

1464

1602

Древесина

Деревянные полы

0.140

1200

650

Фанера (легкая)

0,150

2500

560

Фанера (тяжелая)

0,150

1420

700

Деревянные блоки

0.140

1200

650

Плита из древесной шерсти

0,100

1000

500

Оргалит (средний)

0,080

2000

600

Оргалит (стандартный)

0.130

2000

900

Сосна (влажность 20%)

0,140

2720

419

Пробковая доска

0,040

1888

160

ДСП

0,150

2093

800

Обшивка

0.140

2000

650

Дуб (Радиальный)

0,190

2390

700

Пробковая плитка

0,080

1800

530

Фанера — PW01

0,115

1213

545

Мягкое дерево — WD01

0.115

1381

513

Твердая древесина — WD11

0,158

1255

721

Дерево — HF-B7

0,121

837

593

Фанера — Дугласская пихта

0,120

1200

540

Гонт Древесина — WS01

0.115

1255

513

Влияние различной температуры обжига на теплопроводность керамической плитки

[1]
Н.Т. Селли, Разработка композиций из белого керамогранита на основе анортита, Ceram. Int. 41 (2015) 7790–7795.

DOI: 10.1016 / j.ceramint.2015.02.112

[2]
С.Effting, S. Güths, O.E. Аларкон, Оценка теплового комфорта керамической напольной плитки, Матер. Res. 10 (2007) 301–307.

DOI: 10.1590 / s1516-143000300016

[3]
Э.Энрикес, В. Фуэртес, М. Дж. Кабрера, Дж. Серес, Д. Муньос, Дж. Ф. Фернандес, Новая стратегия смягчения эффекта городского теплового острова: энергосбережение за счет сочетания высокого альбедо и низкой температуропроводности в стеклокерамических материалах, Sol. Энергия. 149 (2017) 114–124.

DOI: 10.1016 / j.solener.2017.04.011

[4]
Л.М. Шаббах, Д.Л. Мариноски, С. Гютс, А. Бернардин, М. Fredel, Пигментированная глазурованная керамическая черепица в Бразилии: термические и оптические свойства, связанные с индексом отражения солнечного света, Sol. Энергия. 159 (2018) 113–124.

DOI: 10.1016 / j.solener.2017.10.076

[5]
М.Сутчу, Влияние вспученного вермикулита на физические свойства и теплопроводность глиняных кирпичей, Керамика. Int. 41 (2015) 2819–2827.

DOI: 10.1016 / j.ceramint.2014.10.102

[6]
М.Гуальтьери Л., Гуальтиери А.Ф., Гальярди С., Руффини Р., Феррари Р., Ханускова М. Теплопроводность обожженных глин: влияние минералогических и физических свойств сырья, Прикл. Clay Sci. 49 (2010) 269–275.

DOI: 10.1016 / j.clay.2010.06.002

[7]
Я.Аллегретта, Г. Эрамо, Д. Пинто, А. Хайн, Влияние минералогии, микроструктуры и температуры обжига на эффективную теплопроводность традиционной керамики горячей обработки, Appl. Clay Sci. 135 (2017) 260–270.

DOI: 10.1016 / j.clay.2016.10.001

[8]
U.Берарди, Разработка систем остекления с помощью кремнеземного аэрогеля, Энергетические процедуры. 78 (2015) 394–399.

DOI: 10.1016 / j.egypro.2015.11.682

[9]
В.Бао, В. Донг, Дж. Чжоу, К. Лю, Т. Чжао, Влияние кальцита на микроструктуру и спекаемость керамогранита, стр.88, (2017) 881–886.

DOI: 10.2109 / jcersj2.17105

[10]
Ф.Контартези, Ф. Мельхиадес, А. Боски, Ожидаемый пережиг в керамограните: влияние цикла обжига и насыпной плотности сырца, Бол. La Soc. Esp. Ceram. Y Vidr. (2018) 1–8.

DOI: 10.1016 / j.bsecv.2018.07.001

[11]
А.Павезе, Л. Пальяри, И. Адамо, В. Диелла, Ф. Франческон, Влияние гранулометрического состава и исходного фазового состава в системе Na-полевой шпат / каолинит при высокой температуре, J. Eur. Ceram. Soc. 35 (2014) 1327–1335.

DOI: 10.1016 / j.jeurceramsoc.2014.10.035

[12]
Э.Эрен Гюлтекин, Влияние скорости нагрева и температуры спекания на модуль упругости керамогранита, Ультразвук. 83 (2018) 120–125.

DOI: 10.1016 / j.ultras.2017.06.005

[13]
Дж.Гарсия-Тен, М.Дж. Ортс, А. Сабурит, Г. Сильва, Теплопроводность традиционной керамики: Часть II: Влияние минералогического состава, Ceram. Int. 36 (2010) 2017– (2024).

DOI: 10.1016 / j.ceramint.2010.05.013

[14]
С.Китуни, а Хараби, Спекание и механические свойства фарфора, приготовленного из алжирского сырья (Sinterização e propriedades mecânicas de porcelanas, Cerâmica. 57 (2011) 453–460.

DOI: 10.1590 / s0366-6

11000400013

[15]
Ю.Кобаяси, О. Охира, Ю. Охаши, Э. Като, Влияние температуры обжига на прочность на изгиб фарфора для посуды, J. Am. Ceram. Soc. 75 (1992) 1801–1806.

DOI: 10.1111 / j.1151-2916.1992.tb07200.x

[16]
Дж.Тен Г., Орц М.Дж., Сабурит А., Сильва Г. Теплопроводность традиционной керамики. Часть I: Влияние насыпной плотности и температуры обжига, Ceram. Int. 36 (2010) 1951– (1959).

DOI: 10.1016 / j.ceramint.2010.05.012

[17]
ЧАС.Махрафи, Дж. Лебон, Влияние размера и пористости на теплопроводность нанопористого материала с расширением на нанопористые частицы, внедренные в матрицу-хозяин, Phys. Lett. Разд. Генерал. Физика твердого тела. 379 (2015) 968–973.

DOI: 10.1016 / j.physleta.2015.01.027

[18]
К.Альмадхони, С. Хан, Теплофизические свойства ячеистого алюминия и композитов из керамических частиц и алюминия Теплофизические свойства ячеистого алюминия и композитов из керамических частиц и алюминия, 5 (2015) 17–27.

Новая электротермическая ламинированная керамика со слоем углерода

Материалы (Базель).2017 июн; 10 (6): 641.

Yi Ji

1 Школа материаловедения и инженерии, Южно-Китайский технологический университет, Гуанчжоу 510640, Китай; moc.361@98012017781

Бинь Хуанг

2 Гуандунский промышленный технический колледж, Гуанчжоу 510300, Китай; moc.621@ooniB

Пингген Рао

1 Школа материаловедения и инженерии, Южно-Китайский технологический университет, Гуанчжоу 510640, Китай; moc.361@98012017781

Динеш Агравал, академический редактор

1 Школа материаловедения и инженерии Южно-Китайского технологического университета, Гуанчжоу 510640, Китай; мок.361 @ 98012017781 2 Гуандунский промышленный технический колледж, Гуанчжоу 510300, Китай; moc.621@ooniB

Поступило 05.04.2017; Принято 4 июня 2017 г.

Лицензиат MDPI, Базель, Швейцария. Эта статья представляет собой статью в открытом доступе, распространяемую в соответствии с условиями лицензии Creative Commons Attribution (CC BY) (http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/).

Abstract

Новая электротермическая слоистая керамика, состоящая из керамической плитки, слоя на основе углерода, диэлектрического слоя и вспененного керамического слоя, была разработана и изготовлена ​​методом литья из ленты.Температура поверхности, достигаемая при приложенном напряжении 10 В ламинированной керамикой, составляла 40,3 ° C, когда толщина суспензии на основе углерода составляла 1,0 мм, а прочность сцепления между керамической плиткой и слоем на основе углерода составляла 1,02 ± 0,06 МПа. Кроме того, результаты термического старения при 100 ° C до 192 ч подтвердили высокую термическую стабильность и надежность электротермической ламинированной керамики. Разработка этой многослойной керамики с превосходными электротермическими свойствами и безопасностью позволила создать новое индивидуальное нагревательное устройство, которое, как ожидается, будет широко применяться в области теплоснабжения помещений.

Ключевые слова: ламинированная керамика, слой на основе углерода, электротермические свойства, прочность сцепления, подача тепла

1. Введение

Проводящие композиты были новым функциональным материалом с 1950 года благодаря их выдающейся проводимости, стабильности и термостойкость [1]. Композиты на основе углерода обладают дополнительными преимуществами: высокая термическая эффективность, низкая стоимость и легкий вес [2,3]. Эти комбинированные характеристики являются необходимыми предпосылками для их применения в качестве устройств обогрева помещений и экранирования от электромагнитных / радиочастотных помех (EMI / RFI) [4,5,6].В сфере отопления помещений около 2% источников тепла приходится на индивидуальные отопительные установки [7]. Например, экологически чистые электротермические пленки на основе проводящего композита постепенно стали применяться для теплоснабжения помещений в холодных зонах. Однако воздушный зазор между подложкой пола и электротермическими пленками вызывает рассеяние тепла. Установка электротермических пленок — тоже сложная процедура.

Многие исследования показывают растущий интерес к гибридным наполнителям для проводящих композитов [8,9].Влияние типов, морфологии и размера частиц наполнителей на электрические и тепловые характеристики проводящих композитов было изучено многими исследователями [10,11]. С момента обнаружения углеродных нанотрубок [12] и графена [13] взрыв интереса был сосредоточен на электрических, тепловых и механических свойствах проводящих нанокомпозитов, состоящих из двух новых углеродных материалов [14,15,16,17 ]. Однако не сообщалось об экспериментальных работах по применению проводящих композитов в области обогревательных устройств внутри помещений.Для решения проблемы воздушного зазора и разработки нового индивидуального нагревательного устройства с высокой надежностью и электротермическими свойствами при низких напряжениях изготовление ламинированной керамики с электротермическим слоем является многообещающим подходом из-за его безопасности и высокой тепловой эффективности. , эстетика и целостность.

В этой статье была разработана и изготовлена ​​новая электротермическая ламинированная керамика, состоящая из керамической плитки, слоя на основе углерода, диэлектрического слоя и вспенивающегося керамического слоя. Исследовано влияние приложенного напряжения и толщины суспензии на основе углерода на температуру поверхности ламинированной керамики.Затем была охарактеризована межфазная адгезия между керамической плиткой и слоем на основе углерода. Кроме того, было проведено сравнительное исследование адгезионной прочности и удельного электрического сопротивления во время термического старения при 100 ° C для анализа термостойкости ламинированной керамики.

2. Материалы и методы

Слои на основе углерода представляли собой композит из проводящих наполнителей и матрицы из акриловой смолы на водной основе (WA-2007A, Jelee, Zhuhai, China). Графит (чистота 99,8%), технический углерод и никель (99.9%, чистота) при массовом соотношении 45,5 мас.%; 43,5 мас.%; В качестве проводящих наполнителей использовалось 11,0 мас.%. Сначала смешивали 55 мас.% Проводящих наполнителей и 45 мас.% Раствора смолы с помощью шаровой мельницы (QM-3SP2, Nanjing University Instrument Factory, Нанкин, Китай) при 400 об / мин в течение 1 часа. Во-вторых, слои на основе углерода (длина 20,5 см × ширина 2,0 см) были приготовлены путем нанесения суспензий на основе углерода на керамическую плитку (толщиной 5,0 мм) путем отливки ленты с помощью автоматического аппликатора пленки (BEVS1811, BEVS, Гуанчжоу, Китай. ) со скоростью 20 мм / с, а затем сушили при комнатной температуре.Толщина суспензии, нанесенной на керамическую плитку, регулировалась изменением зазора между лезвиями с помощью микрометрических винтов. В-третьих, проводящая серебряная паста, используемая в качестве электродного материала, была нанесена на два конца углеродного слоя, а затем были приклеены проводящие медные ленты для использования в качестве проволоки. Затем силиконовый герметик был нанесен на сухой слой на основе углерода в качестве диэлектрического слоя, на который в качестве теплоизоляционного материала была приклеена вспененная керамика (толщиной 3,0 см) с теплопроводностью 0,15 Вт / (м · К).

Морфологию слоистой керамики наблюдали с помощью сканирующей электронной микроскопии (SEM, EVO18, Zeiss, Jena, Germany). Источник питания постоянного тока (MPS-6003S, Matrix, Шэньчжэнь, Китай) использовался для подачи напряжения на образцы. Температуру поверхности ламинированной керамики проверяли цифровым термометром (TM-902C, BRD, Шанхай, Китай). Согласно стандарту ISO 4624: 2002 можно определить прочность сцепления между керамической плиткой и слоем на основе углерода. Одна цилиндрическая металлическая форма была приклеена к поверхности углеродного слоя с помощью эпоксидного клея.После отверждения адгезионную прочность измеряли с использованием оборудования для растяжения (AT-A, DeFelsko, New York, NY, USA). Удельное электрическое сопротивление слоя на основе углерода измеряли с помощью четырехзондового прибора (ST2263, Jingge, Сучжоу, Китай).

3. Результаты и обсуждение

a показывает, что ламинированная керамика состоит из керамической плитки, слоя на основе углерода, слоя силиконового герметика и вспенивающегося керамического слоя последовательно. Электронное изображение поперечного сечения обратного рассеяния в b отображает плотную границу раздела без воздушных зазоров между керамической плиткой и слоем на основе углерода.Электронное изображение поперечного сечения обратного рассеяния и электронное изображение поверхностного обратного рассеяния слоя на основе углерода показаны в c, d, соответственно. Очевидно, что частицы никеля однородно диспергированы в слое на основе углерода и играют важную роль в перекрытии соседних частиц графита для образования более проводящих путей, а затем для дальнейшего улучшения проводимости слоя на основе углерода. Следовательно, электротермические свойства ламинированной керамики следует отнести к трехмерной проводящей сети, образованной проводящими наполнителями в слое на основе углерода.

( a ) Структурная иллюстрация ламинированной керамики; (b ) изображение поперечного сечения слоистой керамики при обратном рассеянии электронов; (c ) изображение поперечного сечения слоя на основе углерода с помощью обратного рассеяния электронов; ( d ) электронное изображение поверхности слоя на основе углерода при обратном рассеянии.

a представляет влияние приложенного напряжения на температуру поверхности ламинированной керамики с суспензией на основе углерода толщиной 0,4 мм.Видно, что температура поверхности увеличивается с 39,1 ° C до 106,5 ° C при приложенном напряжении от 15 В до 36 В в течение 30 мин. Необходимая температура теплоснабжения помещений (около 40–50 ° C) уже достигнута для ламинированной керамики при 20 В. Также обнаружено, что распределение температуры на поверхности ламинированной керамики достаточно равномерное. Это может быть связано с хорошо распределенными проводящими наполнителями в углеродном слое и постоянной толщиной углеродного слоя, контролируемой литьем из ленты.Кроме того, влияние толщины суспензии на основе углерода на температуру поверхности ламинированной керамики при 20 В показано на рисунке b. Температура поверхности ламинированной керамики увеличивается с увеличением толщины суспензии на основе углерода и достигает 95,4 ° C при толщине 1,2 мм. Это можно объяснить уравнением

где R — электрическое сопротивление, ρ — объемное сопротивление, L — длина, σ — толщина и d — ширина соответственно.Электрическое сопротивление слоя на основе углерода уменьшается с увеличением толщины, а затем температура увеличивается с уменьшением электрического сопротивления при постоянном приложенном напряжении в соответствии с законом Джоуля.

Влияние ( a ) приложенного напряжения и ( b ) толщины суспензии на основе углерода на температуру поверхности ламинированной керамики.

a, b показывают изображения SEM, сравнивающие морфологию поверхности слоя на основе углерода с толщиной суспензии 1.0 мм и 1,2 мм. По сравнению с ненарушенной поверхностью образца 1,0 мм, показанной на a, на образце 1,2 мм можно отчетливо наблюдать некоторые трещины, как показано стрелкой на b. Кроме того, c представляет собой типичное электронное изображение с обратным рассеянием, показывающее хорошую межфазную адгезию между керамической плиткой и слоем на основе углерода с толщиной суспензии 1,0 мм. Однако в случае образца 1,2 мм обнаруживается частичный отрыв от керамической плитки, как показано стрелками на d. Соответственно, адгезионная прочность углеродного слоя при толщине суспензии 1.0 мм и 1,2 мм составляют 1,02 ± 0,06 МПа и 0,95 ± 0,09 МПа соответственно. Это может быть связано с накоплением внутреннего остаточного напряжения по мере утолщения слоя, что вызывает дефекты на поверхности и снижение адгезионной прочности [18].

СЭМ-изображения поверхности слоя на основе углерода с толщиной суспензии ( a ) 1,0 мм и ( b ) 1,2 мм. Интерфейсные электронные изображения с обратным рассеянием между керамической плиткой и слоем на основе углерода с толщиной суспензии ( c ) 1.0 мм и ( d ) 1,2 мм.

a, b показывают морфологию керамической плитки после снятия углеродных слоев с толщиной суспензии 1,0 мм и 1,2 мм соответственно. Очевидно, большое количество углеродных остатков можно наблюдать на керамической плитке в а. Указывается, что когезионный разрыв эффективно способствует разрушению, как показано на c. Для сравнения, из электронного изображения образца 1,2 мм на b, полученного в результате обратного рассеяния, поверхность излома подразумевает, что разрушение слоя в основном происходит между слоем на основе углерода и керамической плиткой.Хотя разрушение адгезива преобладает над трещиной, можно наблюдать некоторые когезионные особенности, о которых свидетельствует небольшое количество углеродных остатков на керамической плитке, как показано стрелками на b. Аналогичным образом режим разрушения образцов диаметром 1,2 мм показан на d.

Электронные изображения обратного рассеяния поверхности излома образцов с толщиной суспензии на основе углерода ( a ) 1,0 мм и ( b ) 1,2 мм после испытания на прочность сцепления при растяжении. Принципиальные схемы режима отказа ( c ) 1.0 мм и ( d ) 1,2 мм.

a показывает температуру поверхности ламинированной керамики с толщиной суспензии на основе углерода 1,0 мм при приложенном напряжении 10 В и 15 В. Видно, что температура поверхности ламинированной керамики при 10 В в течение 30 мин составляет 40,3 ° C, что означает гораздо большую экономию энергии при теплоснабжении помещений. Результаты анализа термостабильности после старения при 100 ° С до 192 ч приведены на б. Мы видим, что сила сцепления уменьшается с 1.02 ± 0,06 МПа до 0,83 ± 0,05 МПа, что вызвано нарушением механической связи керамической плитки со слоем на основе углерода. Между тем, удельное электрическое сопротивление увеличивается с 41,70 мОм · см до 51,20 мОм · см. Возможная причина этого заключается в том, что коэффициент теплового расширения матрицы смолы выше, чем у металлических и углеродных наполнителей. Следовательно, расширение полимерной матрицы увеличивает расстояние между проводящими наполнителями и разрушает исходную проводящую сеть во время старения, что приводит к снижению проводимости [19].Однако сила сцепления и удельное электрическое сопротивление имеют тенденцию оставаться стабильными после старения в течение 96 часов, что позволяет предположить, что ламинированная керамика обладает хорошей термической стабильностью и надежностью, которые имеют решающее значение для ее применения для теплоснабжения помещений.

( a ) Влияние приложенного напряжения на температуру поверхности ламинированной керамики с суспензией на основе углерода толщиной 1,0 мм; ( b ) адгезионная прочность и электросопротивление углеродного слоя с толщиной суспензии 1.0 мм после старения при 100 ° С до 192 ч.

4. Выводы

Таким образом, новая электротермическая ламинированная керамика, состоящая из керамической плитки, слоя на основе углерода, слоя силиконового герметика и слоя вспенивающейся керамики, была приготовлена ​​успешно. Электротермические свойства ламинированной керамики объясняются хорошей проводимостью однородно диспергированных проводящих наполнителей в углеродном слое и превосходным термоизоляционным эффектом вспенивающейся керамики.Кроме того, ламинированная керамика демонстрирует безопасность, термическую стабильность и надежность, а также хорошие электротермические свойства при низких напряжениях. Ожидается, что электротермическая ламинированная керамика как идеальное индивидуальное нагревательное устройство найдет широкое применение в области теплоснабжения помещений.

Благодарности

Это исследование финансировалось Программой науки и технологий провинции Гуандун, Китай (грант № 2013B0

086).

Вклад авторов

Йи Цзи провел эксперименты и написал статью; Бинь Хуан предоставил материалы; Пингген Рао руководил проектом и редактировал документ.

Конфликт интересов

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Ссылки

1. Wang T..S., Chen G.H., Wu C.L., Wu D.J. Исследование графитовых нанолистов / полимерных защитных покрытий. Прог. Орг. Пальто. 2007. 59: 101–105. DOI: 10.1016 / j.porgcoat.2006.12.006. [CrossRef] [Google Scholar] 2. Азим С.С., Сатиш А., Раму К.К., Венкатачари Г. Исследования проводящих лакокрасочных покрытий на основе графита. Прог. Орг. Пальто. 2006; 55: 1–4. DOI: 10.1016 / j.porgcoat.2005.09.001. [CrossRef] [Google Scholar] 3.Динеш П., Ренукаппа Н.М., Сиддарамайах, Раджан Дж. С. Электрические свойства и характеристики защиты от электромагнитных помех многослойных углеродных нанотрубок, наполненных нанокомпозитами из углеродной сажи и полиэтилена высокой плотности. Compos. Интерфейсы. 2012; 19: 121–133. DOI: 10.1080 / 15685543.2012.699384. [CrossRef] [Google Scholar] 4. Аль-Салех М.Х. Электропроводящая углеродная нанотрубка / полипропиленовый нанокомпозит с улучшенными механическими свойствами. Матер. Des. 2015; 85: 76–81. DOI: 10.1016 / j.matdes.2015.06.162. [CrossRef] [Google Scholar] 5.Ван З.Дж., Квон Д.Дж., Гу Г.Ю., Ким Х.С., Ким Д.С., Ли К.С., Деврис К.Л., Парк Дж.М. Механическая и межфазная оценка композитов УНТ / полипропилен и мониторинг повреждений с использованием измерений электрического сопротивления. Compos. Sci. Technol. 2013; 81: 69–75. DOI: 10.1016 / j.compscitech.2013.04.001. [CrossRef] [Google Scholar]

6. Сондерс Дж. А. Составы красок. 4 035 265. Патент США. 1977 12 июля;

7. Zhang L., Gudmundsson O., Thorsen JE, Li HW, Li XP, Svendsen S. Метод уменьшения избыточного теплоснабжения, характерного для типичных китайских систем централизованного теплоснабжения, путем достижения гидравлического баланса и улучшения контроля температуры воздуха в помещении на уровне здания. .Энергия. 2016; 107: 431–442. DOI: 10.1016 / j.energy.2016.03.138. [CrossRef] [Google Scholar] 8. Доганай Д., Джошкун С., Кайнак С., Уналан Х. Электрические, механические и термические свойства ориентированных серебряных нанопроволок / полилактидных нанокомпозитных пленок. Compos. Часть B англ. 2016; 99: 288–296. DOI: 10.1016 / j.compositesb.2016.06.044. [CrossRef] [Google Scholar] 9. Цуй Х.В., Ли Д.С., Фань К., Лай Х. Электрические и механические свойства электропроводящих клеев из эпоксидной смолы, чешуек микросеребря и наногексагональных частиц нитрида бора после влажного и термического старения.Int. J. Adhes. Клеи. 2013. 44: 232–236. DOI: 10.1016 / j.ijadhadh.2013.03.007. [CrossRef] [Google Scholar] 10. Цяо В., Бао Х., Ли X.H., Цзинь С.Л., Гу З.М. Исследование электропроводящих клеев со смешанным наполнителем. Int. J. Adhes. Клеи. 2014. 48: 159–163. DOI: 10.1016 / j.ijadhadh.2013.07.001. [CrossRef] [Google Scholar] 11. Xia J.T., Tu C.J., Li Y., Hu L.M., Deng J.H. Приготовление композитной электротермической углеродной пленки. Подбородок. J. Mater. Nonferr. Встретились. 2005; 15: 1014–1020. [Google Scholar] 12. Янас Д., Козиол К.К. Обзор методов производства углеродных нанотрубок и тонких пленок графена для электротермических применений. Наноразмер. 2014; 6: 3037–3045. DOI: 10.1039 / c3nr05636h. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 13. Луо Дж., Лу Х., Чжан К., Яо Ю.Г., Чен М.Х., Ли К.В. Гибкие углеродные нанотрубки / полиуретановые электротермические пленки. Углерод. 2016; 110: 343–349. DOI: 10.1016 / j.carbon.2016.09.016. [CrossRef] [Google Scholar] 14. Ли К., Сюй Ю.Т., Чжао Б., Ли Дж., Чен С.Г., Сюй Дж.Б., Фу Х.З., Сунь Р., Вонг К.П.Гибкие графеновые электротермические пленки из электрохимически расслоенного графита. J. Mater. Sci. 2016; 51: 1043–1051. DOI: 10.1007 / s10853-015-9434-х. [CrossRef] [Google Scholar] 15. Суй Д., Хуан Ю., Хуанг Л., Лян Дж. Дж., Ма Ю. Ф., Чен Ю. С. Гибкие и прозрачные пленочные электротермические нагреватели на основе графеновых материалов. Небольшой. 2011; 7: 3186–3192. DOI: 10.1002 / smll.201101305. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 16. Haggenmueller R., Guthy C., Lukes J.R., Fischer J.E., Winey K.I. Одностенные углеродные нанотрубки / полиэтиленовые нанокомпозиты: теплопроводность и электрическая проводимость.Макромолекулы. 2007; 40: 2417–2421. DOI: 10,1021 / ma0615046. [CrossRef] [Google Scholar] 17. Раманатан Т., Абдала А.А., Станкович С., Дикин Д.А., Эррера-Алонсо М., Пинер Р.Д., Адамсон Д.Х., Шнипп Х.С., Чен X., Руофф Р.С. и др. Листы функционализированного графена для полимерных нанокомпозитов. Nat. Nanotechnol. 2008; 3: 327–331. DOI: 10.1038 / nnano.2008.96. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 18. Xiong Y.M., Zhuang W., Zhang M.X. Влияние толщины покрытия из алюминиевого сплава холодным напылением на прочность сцепления с подложкой из алюминиевого сплава.Серфинг. Пальто. Technol. 2015; 270: 259–265. DOI: 10.1016 / j.surfcoat.2015.02.048. [CrossRef] [Google Scholar]

19. Колер Ф. Элемент сопротивления. 3 243 753. Патент США. 1966 29 марта;

Тема 2 Ответы и ответы

Тема 2 — Тепло, электричество и магнетизм

Науки:
Глава 4, 5 и 6

1) Есть старый
говоря, что молния никогда не ударяет в одно и то же место дважды. Учитывая то, что вы знаете об электрическом заряде,
это утверждение, вероятно, будет правдой?
Почему или почему нет?

Ответ: Старая поговорка ложна.Некоторые пятна с большей вероятностью концентрируют заряд и, следовательно, с большей вероятностью будут
поражен молнией. Стр. 101-102

2) Почему плитка
пол в ванной кажется вашим ногам холоднее, чем коврик, хотя и то, и другое
при одинаковой температуре?

Ответ: Посмотрите 80 стр. В тексте.
Это касается проводимости. Оба
предметы имеют одинаковую температуру, но кафельный пол является хорошим проводником тепла
поскольку он быстро отводит тепло от кожи, которая теплее воздуха
температура.Коврик — хороший тепло
изолятор (плохой проводник тепла) в том смысле, что он препятствует прохождению тепла и, следовательно,
кажется сравнительно теплым.

3) Почему летом люди носят светлую одежду
а темная одежда зимой?
Поясните свой ответ.

Ответ: Темные красители
кажутся темными для наших глаз, потому что они поглощают большую часть
цвета / длины волн видимого света.
Они поглощают энергию этих волн.Светлые красители отражают большинство цветов / длин волн.
и, таким образом, поглощает меньше энергии. Это будет
заставляют их оставаться более прохладными. Стр. 135-136.

1. Я действительно не уверен в этом. Я не понимаю электрический заряд
информация, но я думаю, что вероятность удара молнии маловероятна
одно и то же место дважды, но более высокие здания и деревья с большей вероятностью будут
ударил много раз? Я действительно не
Конечно.

2.Я думаю, это было бы
зависит от теплоемкости каждого объекта?
Думаю, я бы сказал, что плитка поглощает тепло, которое кажется холодным на вашем
ноги, в то время как коврик отражает тепло (как одеяло) обратно к вашим ногам. Я тоже не уверен в этом.

3. Моя первая мысль: светлая одежда отражает
больше солнечного тепла, в то время как одежда темного цвета поглощает больше тепла. Итак, зимой вы носите темное, чтобы впитать
больше тепла и лета по противоположной причине.

№1.Во время той же бури я бы подумал, что молния не
иметь возможность ударить по одному и тому же месту дважды из-за перезарядки. Во время грозы земля положительно
заряжен, а облако заряжено отрицательно, поэтому земля и облако
электрически притянуты друг к другу.
Когда ударяет молния, происходит обмен зарядами, в результате чего облако и
заземление (в этом конкретном месте) либо положительно, либо отрицательно заряженное
(уравновешивая их). Думаю??? Конечно, молния может поразить то же самое
водонапорная башня дважды во время двух отдельных штормов в два разных дня…

№2. Это то, что я
предположил бы … Коврик будет более теплым на ощупь, потому что «ковер» — это
изолятор, передающий тепло наступающему человеку. Плитка была бы холоднее, потому что это не
изолятор, поэтому он забирает тепло от наступающего на него человека ????

# 3 Светлый материал (особенно белый) отражает свет,
охладить человека в одежде.
Материал темного цвета (особенно черный) притягивает свет, из-за чего
человек, одетый в более теплую одежду.я
участвовал в научном конкурсе в 7 или 8 классе, включив лампу
разных цветов из одного и того же материала и измерения температуры на
сторона материала, на которой не находилась лампа. Результаты: чем светлее, тем
цвет, тем круче ты будешь :).

1. Думаю, что это могло быть правдой. Предметы, к которым прикасаются с одинаковой силой, имеют одинаковую электрическую
заряжаются и поэтому отталкивают каждого
Другие. Вот почему я думаю, что это утверждение могло быть правдой.

2. Мне кажется, что коврик теплее, потому что в нем больше
тепловую энергию, чем пол из плитки.

3. Светлый
одежду носят летом и темные цвета носят зимой, потому что
одежда более темного цвета привлекает и сохраняет больше солнечного излучения
чем светлую одежду. Летом человеку хочется быть прохладнее, поэтому он
носите светлые тона, потому что они не хотят притягивать тепло от солнца
где как зимой люди хотят быть теплее так они где темные тона так это
привлекает больше солнечного света.

Q1 = Что ж, я бы не согласился с этим утверждением. Громоотводы — это вещи, которые
специально разработан для притяжения молнии, поэтому здания не разрушаются. Электрические расходы меняются во время
грозы и всегда есть угроза удара молнии. Ничто не мешает ему поразить
в одном и том же месте дважды.

Q2 = Плиточный пол является проводником тепла. Он не очень хорошо держит тепло и
быстро отводит тепло. Коврик на
С другой стороны, это то, что называется теплоизолятором.Он препятствует оттоку тепла и поэтому кажется более теплым для тела.
трогать. Тот же принцип в
утепление домов для сохранения тепла внутри дома.

Q3 = Темные цвета привлекают тепло. Темные цвета также лучше сохраняют тепло. Поэтому в темных тонах
зимние и легкие летом.
Светлые не будут поглощать тепло, как темные.

Q1 = Я бы сказал, что это утверждение не соответствует действительности. 1-й из всех наших
дом дважды ударила молния.Во-вторых, из прочитанного в книге говорится
что экэлектроны и ядро ​​имеют противоположный электрический заряд, поэтому существует
между ними существует притягивающая сила. Я понимаю, что это означает, что молния
электрон и объект, в который он попадает, — это ядро. Вероятно, мы должны инвестировать в освещение
стержень.

Q2 = Потому что ковер сохраняет тепло дольше плитки
делает. Плитка является хорошим проводником тепла, поэтому она отводит тепло от ваших ног.
в то время как ковер является хорошим теплоизолятором, поэтому он делает прямо противоположное
материал, который является проводником.

Q3 = светлые цвета отражают тепло, а более темные поглощают
нагревать. Более темные цвета должны работать как изоляция из стекловолокна в книге.
Таким образом, более темный цвет должен нарушать поток воздуха, препятствовать потоку воздуха и предотвращать
теплопередача. Обратное должно произойти с более светлыми цветами, чтобы сделать это
верное заявление.

Q1 = Молния никогда не ударяет в одно и то же место дважды? Молния может ударить в одно и то же место
дважды — возможно. Если объект
находится близко к источнику молнии в относительной близости от источника
и близко как в выше, чем на прилегающей территории, то есть хороший
возможно, что молния ударит дважды.Вот почему Бенджамин Франклин изобрел молниеотводы, которые нужно размещать на
здания, при этом молния притягивается к более высоким строениям, молния
прутья спасают дома от прямых ударов, и более одного раза. Если бы молния не ударила в то же место
больше, чем однажды, будет больше шансов поразить людей молнией,
животные или здания и природная инфраструктура.

Q2 = Коврик представляет собой изоляцию, способную хранить
тепло, в то время как кафельный пол не сохраняет тепло где-либо близко к
возможности, которые может коврик.Просто по
человека, идущего или стоящего на ковре, тепло временно сохраняется в
материал. На кафельном полу непросто
способ хранения тепла, если источник тепла не находится в прямом контакте с ним, который
нагревает это. В противном случае коврик будет ощущаться
теплее, потому что его волокна лучше сохраняют тепло, чем плитка
пол.

Q3 = Люди носят светлую одежду летом и в темноте
одежда зимой по очень веским причинам.
Темная одежда намного легче притягивает тепло, чем более светлая
одежда.Более темные материалы притягиваются
тепло от солнечного света и храните их, заставляя людей сильно потеть или согреваться
легко в летнем климате. В
зимой действует тот же принцип, сохраняя тепло человека в
холодный климат, чем в более легкой одежде.

1. Электрический заряд — это превышение электрического заряда на
объект. Думаю, что в случае, если молния ударит в одно и то же место дважды,
жестяная банка. Не знаю, как это объяснить, но молния могла поразить
земля, и все это будет один объект, но не обязательно одно и то же место.Этот
это сложный вопрос, но я думаю, что это возможно. Если я скользну ногой по
ковровое покрытие на полу, а затем щелкнуть выключателем, я шокирован. Если бы я пошел
и снова скользнул ногами по ковру и пошел включать свет, я
снова будет шокирован. Я думаю, это может показать, что молния может ударить по
в одном и том же месте дважды.

2. Плитка кажется более холодной, потому что она хорошо проводит тепло.
и он быстро отводит тепло от вашей кожи, которая теплее воздуха
температура.Коврик был бы теплоизолятором. Коврик замедляет поток
тепло, которое заставит его почувствовать себя теплым.

3. Летом светлые тона кажутся прохладнее. Темные цвета
одежда, такая как черные рубашки, поглощает больше света или энергии и, следовательно,
заставляют человека чувствовать себя теплее, нося их летом. Более светлые цвета делают
не впитывать столько тепла и не чувствовать себя прохладнее на теле человека.

1. Думаю, это утверждение могло быть правдой. Я думаю, что есть что-то, что тянет
электрический заряд в это место, и как только он попадает в это место, тяги там нет
больше, так что он не захочет снова попасть туда.

2. Я думаю, что ковер отводит тепло там, где это делает кафельный пол.
нет. Это как вода. Если полить ковер водой, коврик станет
собирается впитать его, но если вы налейте воду на пол, она останется до тех пор, пока
кто-то его убирает, иначе он испарится.

3. Ну, зимой люди не очень веселые.
из-за погоды. Это ставит их
больше в подавленном настроении, поэтому они, как правило, носят более темную одежду. Я имею в виду, посмотрите на погоду сегодня. А летом тебе хорошо и
у тебя хорошее настроение.Солнце вышло и
вы веселее, поэтому вы носите более яркую одежду.

Q1 = Это утверждение неверно. правда в том, что светлая ночь ударит везде, где есть
электрический провод. это может ударить
в одном и том же месте более одного раза или в одном и том же месте более одного раза. это так просто. так что держитесь подальше от проводников
электричество!!! 🙂

Q2 = хммм …. это хороший, я думаю, что это
потому что у ковра больше кинетической энергии, потому что в нем больше молекул.может быть?
или, если ковер имеет больше тепловой энергии, чем он способен удерживать тепло
дольше и, следовательно, будет казаться теплее на ощупь. также у вас есть
больше трения, когда вы идете по ковру, чтобы выделять тепло и заставлять его казаться
грелка. я не знаю, это всего лишь предположения !!!

Q3 = чтобы они оставались холоднее или теплее. поскольку темные цвета привлекают тепло людей
обычно носят более темные цвета, чтобы они оставались теплее. более светлые цвета не притягивают тепло так сильно, как темные, поэтому, если
они хотят, чтобы летом было прохладнее, они выберут более светлые тона! я думаю, может быть, есть какие-нибудь научные
объяснение, но это работает для меня достаточно хорошо !!! 🙂

1.Я не думаю, что это высказывание верно. Земля заряжена положительно и грозит
облака заряжены отрицательно. Там есть
тот же потенциал удара молнии куда-то, что она ударила раньше
так как есть где-то ударить, он никогда не наносил ударов.

2. На ощупь кафельный пол холоднее ковра, хотя они
оба имеют одинаковую температуру из-за теплопередачи. Температура и тепло не определяются как
то же самое, хотя многие ошибочно меняют их местами.Коврик проводит тепло лучше, чем кафель.

3. Люди носят
цвета, которые они носят в определенные сезоны, чтобы поддерживать тепло тела.
эффективно. Светлая одежда
отражают солнечный свет, тем самым сохраняя прохладу тела. С другой стороны, одежда темного цвета
носить зимой, потому что он поглощает солнечное тепло и сохраняет тепло тела.

Q1 = Ветер и дождь разрушают электроны в облаках во время
гроза. Положительные заряды на
Земля притягивается к отрицательным зарядам в облаках, вызывая молнии.Есть определенная вероятность, что
молния МОЖЕТ поразить одно и то же место дважды.
Деревья и шесты, через все они всегда течет положительная энергия.
с земли. Есть шанс, что
что-то могло застрять во второй раз.

Q2 = разница температур обусловлена ​​удельной теплоемкостью
емкость. Некоторые материалы имеют сертификат
способность поглощать тепловую энергию. В
ковер, вероятно, может поглотить больше тепла, чем кафельный пол. Именно так каждый из материалов
впитывать.Некоторые материалы не впитываются
нагревается так же быстро, как и другие.

Q3 = Причина, по которой люди носят светлую одежду
летом и темной одежде зимой из-за того, что
Солнце ультрафиолетовые лучи исходят сверху, и одежда более темного цвета поглощает
нагреваются намного быстрее, чем более легкие предметы одежды. В более темной одежде люди в ответ начнут потеть.
к сильному теплу через одежду. Итак, люди носят более легкую одежду, чтобы тепло не
так же быстро впитываются в материал, вызывая у человека потливость.

Q1 = Это утверждение более чем вероятно не соответствует действительности. Молния вызвана притяжением
положительные заряды на земле к отрицательным зарядам в облаке. Поэтому нет ничего, что могло бы повлиять
ударяет ли он в одно и то же место дважды.
Еще будут положительные заряды в том месте на земле, где
молния ударила раньше, что позволило бы молнии ударить туда снова.

Q2 = кафельный пол кажется холоднее, чем ковер на вашем голом покрытии.
футов из-за теплоемкости обоих.Ковер или коврик поглощают тепло лучше, чем коврик.
кафельный пол. Это как когда вода нагревается
очень быстро, но металлическая сковорода нагревается быстрее. Вот почему кафельный пол кажется холоднее.
ваши босые ноги, чем коврик, даже если они одной температуры.

Q3 = Люди носят светлые цвета летом и темные цвета в
зимой, потому что темные цвета привлекают тепло больше, чем светлые.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *