SiC对水泥基材料传热效率及力学性能的影响

摘要

为了提高地暖系统(FHS)的传热效率以减小供暖能耗,采用不同掺量的SiC作为高导热掺合料制备FHS回填层复合水泥基材料(CCMs),并通过微观结构分析、热稳定性、抗压/抗折强度、导热系数测试以及室内水浴传热试验表征CCMs的力学性能与热性能。研究结果表明:SiC具有锋利的棱角以及光滑的表面纹理,被水化体系包裹后,其结构完整性以及分散性较好,不发生新的化学反应;随着SiC掺量的增加,在CCMs的水化体系中出现更多的大孔隙与界面过渡薄弱区域,且CCMs的水化受抑制程度也随之增强,同时,抗压/抗折强度均呈现先增大后降低的趋势;SiC的引入对CCMs的热稳定性以及导热性能具有积极作用,导热系数最大可提高140.8%,并使热损失率减小约6%;水浴传热模拟结果也证实,SiC掺量越高则上述作用越强,计算的传热效率最大可提高23.6%。