应用案例 | 粘土的导热性能测试

粘土的导热性能测试

简介

粘土是一种含水铝硅酸盐产物，是由地壳中含长石类岩石经过长期风化和地质的作用而生成的，在自然界中分布广泛，种类繁多，藏量丰富，是一种宝贵的天然资源。

粘土的矿物成分主要为高岭石，约占矿物总量的80%～90%，其次是水白云母和石英，还有少数以三水铝石为主要成分。粘土中SiO2含量为43%～55%，Fe2O3为1%～3.5%，Al2O3为20%～25%，TiO2为0.8%～1.2%。

粘土具有颗粒细、可塑性强、结合性好，触变性适度，收缩适宜，耐火度高等工艺性能，因而，粘土是成为瓷器的基础。它主要有瓷土、陶土和耐火土粘土等三类，据矿物的结构与组成的不同，陶瓷工业所用粘土中的主要粘土矿物有高岭石类、蒙脱石类和伊利石（水云母）等三种，另外还有较少见的水铝石，粘土的出现使其成为陶瓷坯体烧结时的主体，形成瓷器中莫来石晶体的主要来源。

测试方式

样品均采用圆形蓝宝石容器，将泥土密实填入其中，加盖压平，拧紧后进行测试。   

样品的厚度、直径分别为容器内部的直径、厚度，尺寸分别通过游标卡尺和螺旋测微器测得，质量在十万分之一天平上称得。密度由公式m=ρV计算得出。

测试结果

注：比热值由差示扫描量热仪DSC测试得到。

讨论

热扩散系数

沙质粘土与粘土相比，沙质粘土的热扩散值相对更高，原因推测为：沙质粘土中沙子的含量相对较高，沙子的主要成分是二氧化硅，其热扩散性能更好。

比热值

沙质粘土与粘土相比，粘土的比热值相对更高，原因推测为：粘土的水份含量相对偏高，水的比热值较大，从而影响了粘土整体的比热，而水的比热同时也远远高于沙子二氧化硅的比热，所以，最终粘土的比热要高一些。

导热系数

由LFA导热性能测试原理可知：导热系数＝热扩散系数×比热×密度，最终的结果是样品上述参数相乘之后的综合结果。

作者：

焦联联