Теплофизические свойства. Радиационная стойкость.

Теплопроводность.
Одним из теплофизических свойств материала является теплопроводность. Теплопроводность - это способность материала проводить тепло через свою толщу. Она характеризуется коэффициентом теплопроводности. Самую малую теплопроводность имеет воздух, поэтому если в материале содержится много пор заполненных воздухом, то данный материал имеет минимальную теплопроводность, а теплоизолирующая способность такого материала высока.
Так же наиболее низкой теплопроводностью обладают: древесина, полистиролобетон, ячеистые бетоны, минеральная вата и др.
На теплопроводность влияет истинная плотность материала. Чем больше пористость, тем теплопроводность меньше. Если теплоизоляционный материал насытить водой, то его теплопроводность увеличится в 25 раз, потому что теплопроводность воды в 25 раз больше воздуха. Поэтому все теплоизоляционные материалы рекомендуется гидроизолировать.

Огнеупорность.
Огнеупорность - это способность материала выдерживать длительное воздействие высоких температур (свыше 1000 градусов по Цельсию).
В зависимости от огнеупорности все материалы подразделяют на:

1. Огнеупорные. Выдерживают более 1580 градусов Цельсия. Примерами будут: магнезиальные, глиноземистые, хромиты и т.д.
2. Тугоплавкие. Материалы, которые выдерживают длительное воздействие температуры в диапазоне от 1350 до 1580 градусов Цельсия. Например: шамот, жейский кирпич.

3. Легкоплавкие. Выдерживают температуру в районе 1350 градусов Цельсия. Например: кирпич, керамическая плитка.
Огнестойкость.
Огнестойкость - способность материала выдерживать воздействие открытого огня.

В зависимости от огнестойкости все материалы подразделяются на:

1. Несгораемые. При поднесении огня не горят, не тлеют, не обугливаются. Например: бетон, кирпич.

2. Трудно сгораемые. Материалы, которые при поднесении огня загораются, но при удалении источника огня прекращают свое горение и тление. Например: асфальтовый бетон, древесина пропитанная антипиренами, фибролит.

3. Сгораемые материалы. Это материалы, которые при поднесении огня горят и тлеют. При удалении источника огня процесс горения и тления продолжается. Например: все органические материалы, древесина, пластмассы, уголь.

Теплоемкость — свойство материала поглощать при нагревании и отдавать при охлаждении определенное количество теплоты.
Теплоемкость — мера энергии, необходимой для повышения температуры материала.

Теплоемкость, отнесенную к единице массы, называют удельной теплоемкостью С [Дж/(кг • °С)].
Удельная теплоемкость равна количеству теплоты, необходимому для нагревания 1 кг материала на 1 °С. У органических материалов она обычно выше, чем у неорганических [кДж/(кг • °С)]: древесина — 2, 38...2, 72; сталь — 0, 46, вода — 4, 187.
Наибольшую теплоемкость имеет вода, поэтому с повышением влажности материалов их теплоемкость возрастает.

Тепловое расширение — свойство материала расширятся при нагревании и сжиматься при охлаждении, оно характеризуется изменением линейных размеров, и объема в зависимости от температуры.
В конструкциях, объединяющих несколько материалов, необходимо учитывать ТКЛР каждого; например, в железобетоне хорошо сочетаются сталь и бетон, так как ТКЛР этих материалов почти одинаков.

В результате значительного различия ТКЛР в композиционных материалах возникают напряжения, которые могут привести не только к появлению микротрещин и коробления, но и к разрушению материалов.

Жаростойкость — (окалиностойкость) сопротивление металла окислению при высоких температурах. Начальная стадия окисления чисто химический процесс, однако, дальнейшее течение окисления уже сложный процесс, заключающийся не только в химическом…

Термической стойкостью огнеупоров называют способность их не разрушаться, т. е. сохранять первоначальную форму без отколов, трещин и посечек при резком изменении температуры.

Термическая стойкость огнеупорных материалов в общем виде, т. е. если не учитывать их размеры, структурные особенности и условия испытания, может быть охарактеризована коэффициентом термостойкости Kт.

где λ — теплопроводность материала; σ — предел, прочности при растяжении; с—теплоемкость; ρ — объемная масса; а — температурный коэффициент линейного расширения; E — модуль упругости.Термическую стойкость плотных огнеупорных материалов определяют в соответствии со стандартной методикой (по ГОСТ 7875—56).

РАДИАЦИОННАЯ СТОЙКОСТЬ МАТЕРИАЛОВ (твёрдых) - способность материалов сохранять свойства (механич., электрич., оптические и др.) при воздействии радиации. Изменение свойств обусловлено смещениями атомов в кристаллич. решётке, ядерными реакциями, разрывами хим. связей и др. Изменения могут быть обратимыми и необратимыми. Последние обусловлены преим. хим. превращениями молекул.

Наиб. воздействие оказывают нейтронное и g-излу-чение. На практике изменение свойств материала сопоставляется с величиной, характеризующей воздействующее излучение, напр. с флюенсом нейтронов или поглощённой дозой g-излучения.