Горлов Ю.П. Технология теплоизоляционных материалов. Страница 20

В неметаллических кристаллических телах I зависит от строения кристалла; размера кристаллов (в малых кристаллах область действия волн ограничена); дефектов решетки и дислокаций в кристаллах, создающих сопротивление волне. Исходя из этого длина свободного пробега фононов должна быть большей в крупных монокристаллах и меньшей в мелкокристаллических материалах. И действительно, в поликристаллических системах, где расстояние действия упругих волн I ограничено размерами кристаллов, теплопроводность ниже,

чем в імонокристаллах того же химического состава (рис. 4.1). Установлено, что теплопроводность приблизительно пропорциональна размеру кристаллов.

В кристаллических телах теплопроводность зависит также от направления теплового потока по отношению к оптической оси кристалла, а в волокнистых материалах— к оси волокна. Так, например, теплопроводность кристалла кварца в диапазоне температур от —200 до + IOO0C параллельно оптической оси почти вдвое вышег чем перпендикулярно оси (табл. 4.1). Аналогичная картина наблюдается в аобесте и древесине, в которой теплопроводность вдоль волокон в 2 раза больше, чем поперек волокон.

В стеклообразных !материалах среднее расстояние действия упругой волны мало и равно лишь нескольким межатомным расстояниям. Поэтому теплопроводность материала в стеклообразном состоянии почти на порядок ниже, чем в кристаллическом.

Среднее !расстояние действия упругой волны IB твердых телах зависит от их температуры: I увеличивается с уменьшением температуры. Таким образом, повышение температуры должно приводить к снижению теплопроводности кристаллических материалов (рис. 4.2,а). Особенно интенсивно теплопроводность возрастает в зоне отрицательных температур (ісм. таїбл. 4.1). Поэтому при низких отрицательных температурах теплоизоляционные свойства материалов резко ухудшаются.