A resistência ao choque térmico, também conhecida como resistência ao choque térmico, é comumente conhecida como estabilidade térmica. Refere-se à capacidade dos materiais isolantes e dos produtos acabados de resistir a mudanças severas de temperatura sem causar danos ou destruição. Quando os materiais isolantes e seus produtos sofrem gradientes internos de temperatura causados por mudanças drásticas de temperatura, ocorrerá estresse térmico no interior do material devido à obstrução de contração ou expansão. Quando a tensão térmica excede o limite de resistência do material, ocorrerão rachaduras, danos e redução da resistência mecânica.
Teste de resistência ao choque térmico do isolador
Fatores de influência
O principal fator que afeta a resistência ao choque térmico dos isoladores são as propriedades do material do isolador, como o coeficiente de expansão térmica do material, condutividade térmica, módulo de elasticidade, resistência inerente do material, tenacidade à fratura, etc.
De modo geral, quanto menor o coeficiente de expansão térmica, menor será a mudança de volume do material devido às mudanças de temperatura, menor será a tensão térmica correspondente e melhor será a resistência ao choque térmico; quanto maior a condutividade térmica, menor será a diferença de temperatura dentro do material e menor será a diferença de temperatura causada pela diferença de temperatura. Quanto menor for a diferença de tensões, melhor será a resistência ao choque térmico; quanto maior a resistência inerente do material, maior a resistência que ele pode suportar o estresse térmico sem ser danificado e melhor a resistência ao choque térmico; quanto maior o módulo de elasticidade, menor a elasticidade e maior a deformação elástica do material. É muito pequeno para aliviar e liberar o estresse térmico, o que é prejudicial à resistência ao choque térmico.
Maneiras de melhorar a resistência ao choque térmico
A resistência ao choque térmico de um material isolante é uma expressão abrangente de suas propriedades mecânicas e térmicas. Portanto, alguns parâmetros térmicos e mecânicos, como coeficiente de expansão linear, condutividade térmica, módulo de elasticidade e energia de fratura, são os principais fatores que afetam a resistência ao choque térmico dos isoladores. parâmetro. As medidas para melhorar a resistência à fratura por choque térmico de materiais isolantes baseiam-se principalmente no impacto de vários parâmetros de desempenho envolvidos no fator de resistência à fratura por choque térmico na estabilidade térmica.
(1) Aumente a resistência do material σ, reduza o módulo de elasticidade E e aumente σ/E. Isto significa que o material se torna mais flexível e pode absorver mais energia de deformação elástica sem rachar, melhorando assim a estabilidade térmica. O estresse térmico é uma função de valor agregado do módulo de elasticidade. Geralmente, o módulo de elasticidade aumenta com o aumento da valência atômica e a diminuição do raio atômico. Portanto, selecionar componentes químicos apropriados é uma forma de controlar o módulo de elasticidade dos materiais.
(2) Reduza o coeficiente de expansão linear do material. A expansão linear de materiais sólidos é causada pela vibração térmica dos átomos. O espaçamento de equilíbrio no cristal é determinado pela energia potencial entre os átomos. À medida que a temperatura aumenta, a vibração dos átomos se intensifica, e a expansão correspondente do espaçamento atômico mostra uma expansão linear macroscópica. Materiais com pequeno produzirão pequeno estresse térmico sob a mesma diferença de temperatura.
(3) Aumente a condutividade térmica λ do material. Materiais com grande λ transferem calor rapidamente, o que pode aliviar e equilibrar a grande diferença de temperatura entre o interior e o exterior do material, reduzindo assim o acúmulo de estresse térmico de curto prazo. Materiais com bom choque térmico geralmente devem ter alta condutividade térmica.
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