Nghiên cứu mối quan hệ giữa cấu tạo và tính chất cơ lý của một số vật liệu

B GIO DC V O TO TRNG I HC BCH KHOA H NI ************************** NGUYN TH PHNG HềA NGHIấN CU MI QUAN H GIA CU TO V TNH CHT C Lí CA MT S VT LIU CCH NHIT T X SI Vễ C CHUYấN NGNH: CễNG NGH VT LIU DT MAY LUN VN THC S K THUT H NI 2015 B GIO DC V O TO TRNG I HC BCH KHOA H NI ************************** NGUYN TH PHNG HềA NGHIấN CU MI QUAN H GIA CU TO V TNH CHT C Lí CA MT S VT LIU CCH NHIT T X SI Vễ C CHUYấN NGNH: CễNG NGH VT LIU DT MAY LUN VN THC S K THUT NGI HNG DN KHOA HC: TS Lấ PHC BèNH H NI 2015 LUN VN CAO HC Ngnh cụng ngh vt liu dt may LI CM N Li u tiờn tụi xin trõn trng cm n n quý thy cụ Vin dt may Da giy v Thi trang li cm n sõu sc Quý thy cụ ó ging dy, truyn t cho tụi nhng kin thc mi b ớch thi gian tụi theo hc chng trỡnh o to thc s k thut Tụi xin gi li cm n n thy hng dn, Tin s Lờ Phỳc Bỡnh, ngi ó hng dn, a cỏc gúp ý, giỳp v ng viờn tụi sut thi gian vit lun Xin by t lũng cm n n cỏc anh ch phũng thớ nghim vt liu xõy dng - Bureau Veritas Consumer Products Services Vit Nam v cỏc thy cụ phũng thớ nghim cụng ngh vt liu - H Bỏch Khoa TP.H Chớ Minh ó to iu kin v tn tỡnh giỳp tụi quỏ trỡnh thớ nghim tụi cú th hon thnh tt lun Trõn trng cm n n cha m, gia ỡnh v nhng ngi thõn khụng trc tip nhng cha m, gia ỡnh v ngi thõn ó i cựng tụi sut ng di Xin cm n cỏc bn bố v cỏc tỏc gi ó cung cp cho tụi nhng ti liu b ớch Mc du tụi ó n lc v c gng ht sc hon thnh quyn lun ny nhng cú l s khụng trỏnh thiu sút Tụi rt mong nhn c s ỏnh giỏ v gúp ý ca quý thy cụ lun ca tụi c hon thin hn na Tp.H Chớ Minh, thỏng nm 2015 Hc viờn Nguyn Th Phng Ho NGUYN TH PHNG HềA i KHểA 2012B LUN VN CAO HC Ngnh cụng ngh vt liu dt may LI CAM OAN Tụi xin cam oan lun thc s k thut Nghiờn cu mi quan h gia cu to v tớnh cht c lý ca mt s vt liu cỏch nhit t x si vụ c l cụng trỡnh nghiờn cu ca cỏ nhõn tụi, di s hng dn ca TS Lờ Phỳc Bỡnh Cỏc s liu lun l s liu trung thc c thc hin ti phũng thớ nghim vt liu xõy dng - Bureau Veritas Consumer Products Services Vit Nam v phũng thớ nghim cụng ngh vt liu - H Bỏch Khoa TP.H Chớ Minh TP.H Chớ Minh, thỏng nm 2015 Hc viờn Nguyn Th Phng Hũa NGUYN TH PHNG HềA ii KHểA 2012B LUN VN CAO HC Ngnh cụng ngh vt liu dt may MC LC Trang Trang ph bỡa LI CM N i LI CAM OAN ii MC LC iii DANH SCH HèNH V vi DANH SCH BNG BIU ix M U .1 CHNG 1: TNG QUAN .6 1.1 Khỏi nim chung v truyn nhit v cỏch nhit 1.1.1 Truyn nhit 1.1.1.1 Dn nhit 1.1.1.2 i lu 1.1.1.3 Bc x .10 1.1.2 Cỏch nhit .11 1.1.2.1 Khỏi nim .11 1.1.2.2 Mt s yu t nh hng n tớnh cỏch nhit 11 1.2 Vt liu cỏch nhit .11 1.2.1 Khỏi nim 11 1.2.2 Phõn loi vt liu cỏch nhit 12 1.2.2.1 Theo cu trỳc rng 12 1.2.2.2 Theo chc nng 13 1.2.2.3 Theo hỡnh dng b ngoi 15 1.2.2.4 Theo nguyờn liu ch to 16 1.2.2.5 Theo lng th tớch .18 1.2.2.6 Theo tớnh chu nộn 18 1.2.2.7 Theo tớnh dn nhit 18 1.2.3 Cỏc tớnh cht ch yu ca vt liu cỏch nhit .19 1.2.3.1 Cỏc tớnh cht nhit lý ca vt liu cỏch nhit: 19 NGUYN TH PHNG HềA iii KHểA 2012B LUN VN CAO HC Ngnh cụng ngh vt liu dt may 1.2.3.2 Tớnh cht c, lý ca vt liu cỏch nhit 22 1.2.4 Mt s loi sn phm cỏch nhit t x 24 1.2.4.1 X khoỏng 24 1.2.4.2 X gm 27 1.2.4.3 X polyester cỏch nhit 28 1.2.4.4 X xenlulo 29 1.2.4.5 X da 32 1.2.4.6 X thy tinh 33 1.2.5 Quỏ trỡnh truyn nhit qua vt liu cỏch nhit dng x 40 1.2.5.1 Cỏc hỡnh thc truyn nhit qua vt liu cỏch nhit dng x 40 1.2.5.2 Tớnh toỏn dn nhit ca vt liu cỏch nhit dng x 43 1.2.6 Cỏc yu t nh hng n truyn nhit vt liu cỏch nhit dng x .47 1.2.6.1 rng 47 1.2.6.2 m v nhit 49 1.2.6.3 ng kớnh x v cu trỳc x 53 1.2.6.4 Khi lng th tớch 55 1.2.6.5 S phõn b x 57 1.3 Kt lun nghiờn cu tng quan 60 CHNG 2: THC NGHIM 62 2.1 Mc tiờu v i tng nghiờn cu 62 2.1.1 Mc tiờu 62 2.1.2 i tng nghiờn cu 62 2.2 Ni dung nghiờn cu 62 2.3 Phng phỏp nghiờn cu .63 2.3.1 Phng phỏp nghiờn cu lý thuyt .63 2.3.2 Phng phỏp nghiờn cu thc nghim 63 2.4 Thit b thớ nghim 64 2.5 Nguyờn liu thớ nghim .65 2.6 Chun b thớ nghim 66 2.6.1 Xỏc nh cỏc c im cu to ca vt liu 66 NGUYN TH PHNG HềA iv KHểA 2012B LUN VN CAO HC Ngnh cụng ngh vt liu dt may 2.6.2 o dy ca tm vt liu 66 2.6.3 o lng th tớch ca mu x thy tinh .67 2.6.4 Xỏc nh lng riờng 68 2.6.5 Xỏc nh rng ca tm x thy tinh 69 2.6.6 Xỏc nh h s dn nhit ca tm x thy tinh: 69 2.6.7 X lý s liu 70 CHNG 3: KT QU NGHIấN CU V BN LUN 71 3.1 Mt s thụng s k thut v cu to ca tm x thy tinh 71 3.1.1 Phõn b cỏc x v vi cu trỳc ca tm x 71 3.1.2 c im liờn kt cỏc x tm x thy tinh cỏch nhit 72 3.1.3 Kớch thc x tm x thy tinh 73 3.1.4 dy tm x thy tinh .74 3.1.5 Khi lng th tớch .75 3.1.6 Khi lng riờng 76 3.1.7 rng ca tm x thy tinh .77 3.2 H s dn nhit ca tm x thy tinh 78 3.3 Mi quan h gia h s dn nhit v cỏch nhit vi lng th tớch ca tm x thy tinh .79 3.4 Mi quan h gia rng v h s dn nhit .82 3.5 Kt lun chng .84 KT LUN CA LUN VN 86 TI LIU THAM KHO 88 NGUYN TH PHNG HềA v KHểA 2012B LUN VN CAO HC Ngnh cụng ngh vt liu dt may DANH SCH HèNH V Hỡnh 1.1: Vt liu cỏch nhit dng tm c s dng xõy dng Hỡnh 1.2: Th trng vt liu cỏch nhit Hỡnh 1.3: Dn nhit xy trờn vt liu cú chờnh lch nhit Hỡnh 1.4: i lu mt thựng cha c t núng t phớa di Hỡnh 1.5: Vt liu cỏch nhit dng ng, tm 15 Hỡnh 1.6: Vt liu cỏch nhit dng ri 16 Hỡnh 1.7: Vt liu cỏch nhit dng cun 16 Hỡnh 1.8: S phõn loi vt liu cỏch nhit theo nguyờn liu 17 Hỡnh 1.9: Truyn nhit gia vỏch s dng vt liu cỏch nhit gia 19 Hỡnh1.10: X khoỏng 25 Hỡnh1.11: X gm 27 Hỡnh 1.12: X polyester cỏch nhit 29 Hỡnh 1.13: Tm si g 30 Hỡnh 1.14: Tm panel cỏch nhit 32 Hỡnh 1.15: Tm x da 33 Hỡnh 1.16: X thy tinh dng cun 34 Hỡnh 1.17: X thy tinh dng ng 34 Hỡnh 1.18: X thy tinh dng tm 35 Hỡnh 1.19: Quỏ trỡnh sn xut tm x thy tinh cỏch nhit 36 Hỡnh 1.20: S tham gia ca cỏc phng thc truyn nhit 41 Hỡnh 1.21: Cỏc phng thc truyn nhit qua vt liu cỏch nhit dng x 42 Hỡnh 1.22: Quan h gia rng v dn nhit 47 NGUYN TH PHNG HềA vi KHểA 2012B LUN VN CAO HC Ngnh cụng ngh vt liu dt may Hỡnh 1.23: nh hng ca rng v h s truyn nhit ca tm x thy tinh cỏch nhit 48 Hỡnh 1.24: Mi tng quan gia lng riờng v dn nhit vi vt liu l bó mớa 49 Hỡnh 1.25: Mi tng quan gia dn nhit, m v nhit 50 Hỡnh 1.26: nh hng nhit i vi h s dn nhit 51 Hỡnh 1.27: Mi quan h nhit , thnh phn vt liu v h s dn nhit 51 Hỡnh 1.28: Mi quan h m, thnh phn vt liu v h s dn nhit 52 Hỡnh 1.29: nh hng ca m n dn nhit 52 Hỡnh 1.30: Mi quan h gia nhit , lng th tớch v h s dn nhit 53 Hỡnh 1.31: Quan h gia dn nhit v ng kớnh x 54 Hỡnh 1.32: nh hng ca lng th tớch v h s dn nhit 55 Hỡnh 1.33: Quan h lng th tớch v h s dn nhit vi x gai 56 Hỡnh 1.34: Mụ hỡnh th hin s phõn b x vt liu 57 Hỡnh 1.35: X nh hng theo hng ca dũng nhit v vuụng gúc vi dũng nhit 58 Hỡnh 1.36: S nh hng ca nộn i vi dn nhit 59 Hỡnh 2.1: Cỏc thit b thớ nghim 65 Hỡnh 2.2: V trớ o dy 66 Hỡnh 2.3: V trớ ly mu thớ nghim lng th tớch 67 Hỡnh 3.1: Cu trỳc phõn b tm x thy tinh 71 Hỡnh 3.2: nh SEM chp phõn b cỏc x 72 Hỡnh 3.3: nh SEM chp liờn kt cỏc x 72 Hỡnh 3.4: nh SEM chp ng kớnh x 73 NGUYN TH PHNG HềA vii KHểA 2012B LUN VN CAO HC Ngnh cụng ngh vt liu dt may Hỡnh 3.5: nh SEM chp tit din x 74 Hỡnh 3.6: Biu quan h rng v lng th tớch 78 Hỡnh 3.7: Biu quan h gia lng th tớch v h s dn nhit ca tm x thy tinh 79 Hỡnh 3.8: Quan h gia lng th tớch v h s dn nhit, h s cỏch nhit 80 Hỡnh 3.9: nh hng ca rng n h s dn nhit ca tm x thy tinh cỏch nhit 83 NGUYN TH PHNG HềA viii KHểA 2012B LUN VN CAO HC Ngnh cụng ngh vt liu dt may T biu h s dn nhit ca tm x thy tinh hỡnh 3.7 cho thy, phm vi lng th tớch 31,37 - 125,48kg/m3 mu x thy tinh cú h s cỏch H s dn nhit (W/m.K) nhit khong 0,0382 - 0,0443W/m.K iu kin nhit l 46oC 0.046 0.044 0.0443 0.042 0.04 0.0404 0.038 0.0375 0.036 0.0382 H s dn nhit 0.034 31.37 62.74 94.11 125.48 Khi lng th tớch (kg/m3) Hỡnh 3.7: Biu quan h gia lng th tớch v h s dn nhit ca tm x thy tinh H s dn nhit t cc tiu mu cú lng th tớch vo khong 62,74 kg/m3 3.3 Mi quan h gia h s dn nhit v cỏch nhit vi lng th tớch ca tm x thy tinh Bng 3.6: H s dn nhit v cỏch nhit R ca tm x thy tinh dy: 49,2mm STT Khi lng th tớch H s dn nhit H s cỏch nhit (kg/m3) (W/m.K) R = / (m2.K/W) 31,37 0,0443 1,1106 62,74 0,0375 1,3120 94,11 0,0382 1,2880 125,48 0,0404 1,2178 NGUYN TH PHNG HềA 79 KHểA 2012B LUN VN CAO HC Ngnh cụng ngh vt liu dt may Quan h gia h s dn nhit v h s cỏch nhit t l nghch vi T hỡnh 3.8 cho thy tm x thy tinh t giỏ tr h s dn nhit thp nht l 0,0375 W/m.K ti giỏ tr lng th tớch l 62,47kg/m3 Ngc li, tm x cú h s cỏch nhit cao nht 1,3120 m2.K/W ti giỏ tr lng th tớch ny Quy lut thay i ca h s dn nhit theo lng th tớch ca tm x thy tinh thớ nghim ca lun ny cng tng t vi quy lut ca rt nhiu cỏc nghiờn cu ca cỏc tỏc gi khỏc [23, 26, 21, 27, 33, 34] C th l, ban u h s dn nhit s bin thiờn nghch bin vi giỏ tr lng th tớch cho ti mt giỏ tr cc tiu Sau ú h s dn nhit s tng ng bin vi lng th tớch ca tm x 0.046 0.0443 1.3000 1.2880 1.3120 1.2500 0.044 1.2178 0.042 1.2000 1.1500 1.1106 0.0382 0.0404 H s dn nhit H s cỏch nhit R 1.3500 0.04 H s cỏch nhit 0.038 1.1000 0.0375 0.036 1.0500 1.0000 0.034 31.37 62.74 94.11 125.48 Khi lng th tớch (kg/m3) Hỡnh 3.8: Quan h gia lng th tớch v h s dn nhit, h s cỏch nhit T biu hỡnh 3.8 cho thy rng, khong lng th tớch nghiờn cu 31,37 - 125,48 kg/m3, h s dn nhit thay i theo cỏc chiu hng khỏc vi s thay i lng th tớch H s dn nhit ca vt liu gim nhanh khong lng th tớch 31,37 - 62,74kg/m3 v t giỏ tr cc tiu ti lng th tớch 62,74kg/m3 Trong khong lng th tớch 62,74 - 125,48kg/m3 thỡ h s dn nhit li tng ng bin vi lng th tớch nhng vi tc chm hn so vi vựng nghch bin Nguyờn nhõn ca s thay i va nghch v ng bin ca h s dn nhit theo lng th tớch õy c gii thớch l s nh hng ca cỏc hỡnh thc NGUYN TH PHNG HềA 80 KHểA 2012B LUN VN CAO HC Ngnh cụng ngh vt liu dt may truyn nhit Nh ó trỡnh by phn tng quan mc 1.2.5.1 cú bn hỡnh thc truyn nhit qua vt liu cỏch nhit dng x: dn nhit thụng qua mụi trng x, dn nhit qua mụi trng khụng khớ gia cỏc x, i lu ca khụng khớ khụng gian gia cỏc x, v trao i bc x nhit gia cỏc x v khụng khớ Trong ú hỡnh thc truyn nhit i lu ca khụng khớ cú th b qua chim t l rt ớt tng lng nhit truyn, hu nh khụng i thay i lng th tớch [22,42,38] Nh vy, hỡnh thc truyn nhit chớnh tm x thy tinh cỏch nhit l dn nhit tip xỳc v bc x nhit i vi bc x nhit thỡ mi vt th nhit ln hn khụng tuyt i u khụng ngng bc x nng lng vo khụng gian di dng súng in t [11] Ngoi kh nng truyn dn nhit thm x thy tinh mu cũn cú truyn nhit bc x qua pha vụ nh hỡnh v pha khớ Trong phm vi thớ nghim nhit 460C thỡ bn thõn x thy tinh cng phỏt bc x Quỏ trỡnh bc x nhit tm x thy tinh gm cú hai thnh phn bc x cựng chiu vi chiu dn nhit v ngc chiu vi chiu dn nhit, c thnh phn ny u b hp th mt phn mụi trng cht rn ca vt liu Khi bc x nhit cú cựng chiu vi chiu dn nhit lm tng h s dn nhit v ngc li bc x nhit ngc chiu thỡ lm gim h s dn nhit Do s nh hng ca dn nhit tip xỳc v bc x nhit lm nh hng n s tng gim h s dn nhit vi lng th tớch khỏc Bc x nhit cú nh hng quan trng quỏ trỡnh truyn nhit vựng lng th tớch nh hn 62.74kg/m3 Khi lng th tớch tng lờn qua giỏ tr vựng 62.74kg/m3 thỡ hỡnh thc truyn nhit dn nhit qua cht rn li úng vai trũ nh hng nhiu hn bỳc x v dn n lm tng h s dn nhit Vỡ theo lý thuyt hỡnh thc truyn nhit chớnh cht rn (x) hoc gia cỏc vt th rn (x) va chm vi l dn nhit Trong cht rn (x) cỏc nguyờn t nm v trớ tng i n nh nờn lng nhit trao i gia chỳng d dng hn Thc nghim õy cho thy, lng th tớch ca tm x thy tinh khong 31,37 - 62,74kg/m3 thỡ h s dn nhit gim t 0.0443W/m.K xung cũn 0.0375W/m.K tc l s thay i ca dn nhit nghch bin vi s thay i lng th tớch Nguyờn nhõn l phm vi lng th tớch thp nh NGUYN TH PHNG HềA 81 KHểA 2012B LUN VN CAO HC Ngnh cụng ngh vt liu dt may hng ca bc x nhit nhiu hn so vi dn nhit tip xỳc, chiu ca bc x nhit ngc vi chiu tỏc ng ca truyn nhit tip xỳc Tip theo lng th tớch tng t 62,74kg/m3 n 94,11kg/m3 thỡ h s dn nhit li tng t 0.0375 lờn 0.0382W/m.K H s dn nhit t giỏ tr thp nht l 0.0375 W/m.K tng ng vi giỏ tr lng th tớch ti u l 62,74 kg/m3 õy lng th tớch tng lờn qua giỏ tr ti u thỡ s nh hng ca bc x nhit ó bt u gim v thp hn so vi dn nhit tip xỳc, vỡ vy tỏc ng ngc ca bc x nhit ch lm chm tc tng ca h s dn nhit m thụi Trong khong lng th tớch t 94,11kg/m3 n 125,48kg/m3 thỡ h s dn nhit tng vi tc nhanh hn trc, t 0.0382W/m.K lờn 0.0404W/m.K Trong khong mt th tớch ca tm x thy tinh cao thỡ dn nhit qua cht x úng vai trũ chớnh v nh hng ca bc x nhit khụng ỏng k Khi lng th tớch tng lờn dn n lng x nhiu hn v cỏc l rng cng nh i Cỏc l rng cú kớch thc cng nh thỡ kh nng truyn bc x gim vỡ th nh hng ca bc x cng gim i Ngc li, v mt cỏch nhit thỡ, tm x thy tinh mu cú kh nng cỏch nhit cao phm vi lng th tớch t 31,37kg/m3 n 62,74kg/m3 l ng bin v t ti giỏ tr cỏch nhit cao nht 1,3120 m2.K/W khi lng th tớch l 62,74kg/m3 Khi lng th tớch tip tc tng cao hn 62,74kg/m3 thỡ mi quan h ny tr thnh nghch bin Vai trũ nh hng ca bc x nhit v tớnh dn nhit qua cht thy tinh cú tỏc ng gn nh ngc Khi tm x cú lng th tớch thp thỡ s truyn nhit bc x cú vai trũ ln hn, s nh hng ny gim dn v khụng cũn ỏng k khi lng th tớch tng vt qua 62,74kg/m3 3.4 Mi quan h gia rng v h s dn nhit Cú th thy gia rng ca vt liu v lng th tớch cú mi quan h tuyn tớnh Vỡ vy, rng cng cú mi quan h vi tớnh cỏch nhit gn nh quan h ca lng th tớch vi h s dn nhit NGUYN TH PHNG HềA 82 KHểA 2012B LUN VN CAO HC Ngnh cụng ngh vt liu dt may Mi quan h gia h s dn nhit vi rng r c th hin trờn hỡnh 3.9 0.045 H s dn nhit (W/m.K) 0.044 0.043 0.042 0.041 H s dn nhit 0.04 0.039 0.038 0.037 94 95 96 97 98 99 rng (%) Hỡnh 3.9: nh hng ca rng n h s dn nhit ca tm x thy tinh cỏch nhit T biu trờn cú th nhn thy, cu trỳc ca vt liu cỏch nhit dng x thy tinh l cu trỳc rng cao rng tm x thy tinh c to khong cỏch gia cỏc x Nh ó bit khụng khớ cú h s dn nhit thp so vi dn nhit ca x Trong cỏc l rng cha y khụng khớ, ú lng nhit truyn qua tm x s b gim i ỏng k hay kh nng cỏch nhit ca vt liu tt hn Nhỡn vo hỡnh 3.9 cho thy tm x thy tinh cú h s dn nhit thp nht phm vi rng 97 - 98% Theo mt s nghiờn cu khỏc [44] ca nh nghiờn cu Kalabin v Zeitler, tm x thy tinh cú kh nng cỏch nhit cao rng cú giỏ tr 96 - 98% V mt lý thuyt vt liu cng rng thỡ dn nhit cng kộm tc l cỏch nhit cng tt Tuy nhiờn nghiờn cu trờn tm x thy tinh Kalabin v Zeitler ó chng minh iu ú khụng ỳng hon ton bi vỡ rng t mt giỏ tr no ú thỡ hiu qu cỏch nhit li gim Khi rng t giỏ tr 97.51% thỡ h s dn nhit thp nht 0,0375W/m.K vỡ h s dn nhit ca x thy tinh khỏ ln so vi khụng khớ Tuy nhiờn rng ca vt liu tng qua giỏ tr trờn 98,76% thỡ h NGUYN TH PHNG HềA 83 KHểA 2012B LUN VN CAO HC Ngnh cụng ngh vt liu dt may s dn nhit tng 0,0443W/m.K nh vy kh nng cỏch nhit ca tm x thy tinh cng gim 3.5 Kt lun chng Sau thc hin cỏc thớ nghim da trờn cỏc tiờu chun phự hp cho vt liu tm x thy tinh cỏch nhit, hc viờn ó xỏc nh c cỏc c im cu to ca tm x nh sau: - Tm vt liu nghiờn cu cú cu trỳc xp lp v d dng búc tỏch lp - S phõn b x tm x mt cỏch ngu nhiờn khụng theo quy lut Khong cỏch gia cỏc x to nờn rng cho tm x thy tinh rng ca tm x tng i ln 95,02% - 98,76% - Cỏc x tm vt liu c liờn kt bng cỏch ht keo rt nh, cỏc ht phõn b khụng ng u v mt thp - ng kớnh trung bỡnh ca x khong - 10àm Tit din ca x trũn u v c - dy trung bỡnh l 49,2mm, sai s so vi nh sn xut cụng b nm khong -0,9 n - 2,6 % - Khi lng th tớch trung bỡnh ca tm x l 31,37kg/m3, sai lch so vi lng th tớch cung cp l -1,96% - Khi lng riờng ca tm x l 2,52 g/cm3 H s dn nhit ca tm x mu phm vi lng th tớch l 31,37 125,48kg/m3 ó c nghiờn cu Trong ú, khong lng th tớch ca tm vt liu l 31,37 - 62,74kg/m3 h s dn nhit gim nghch bin t 0,0443W/m.K xung cũn 0,0375W/m.K khong lng th tớch 62,74 - 94,11kg/m3 h s dn nhit li tng ng bin t 0,0375W/m.K lờn 0,0382W/m.K Trong khong gia tng lng th tớch 94,11 - 125,48kg/m3 thỡ h s dn nhit tng vi tc nhanh hn trc t 0,0382 W/m.K lờn 0,0404W/m.K NGUYN TH PHNG HềA 84 KHểA 2012B LUN VN CAO HC Ngnh cụng ngh vt liu dt may Quan h ca h s dn nhit v lng th tớch tuõn theo quy lut nh cỏc nghiờn cu trc õy, s thay i tng gim ca h s dn nhit nh hng ca cỏc thnh phn truyn nhit: truyn nhit bc x v dn nhit Nh vy, iu kin chng núng hố Vit Nam (nhit ngoi tri 40 - 50oC, nh 24 - 27oC) thỡ t hiu qu vic chng núng tt nht thỡ nờn s dng tm x thy tinh cú lng khong 60-80 kg/m3 vỡ h s cỏch nhit cao NGUYN TH PHNG HềA 85 KHểA 2012B LUN VN CAO HC Ngnh cụng ngh vt liu dt may KT LUN CA LUN VN Vt liu cỏch nhit ó v ang tr thnh mt s cỏc loi vt liu khụng th thiu ngnh xõy dng Bi vỡ cỏc li ớch ca vt liu cỏch nhit vic tit kim nng lng, bo v ngi, gim khớ thi nh kớnh, iu khin quỏ trỡnh, cỏch õm nờn vic nghiờn cu v phỏt trin hn na v vt liu cỏch nhit l rt cn thit Hin nay, u im ni tri nờn vt liu cỏch nhit t x si vụ c c s dng nhiu hn c Trong ú x si thy tinh cú h s cỏch nhit khỏ cao, chi phớ sn xut r, cú cỏc c tớnh phự hp vi iu kin khớ hu núng m Vit Nam v cú tớnh chng chỏy cao nờn lun ó chn tm x thy tinh cỏch nhit lm i tng nghiờn cu Lun gm phn chớnh Phn tng quan nhm khỏi quỏt mt phn kin thc v truyn nhit, cỏch nhit, cỏc vt liu cỏch nhit, cỏc hỡnh thc truyn nhit qua vt liu cỏch nhit dng x v cỏc yu t nh hng n h s dn nhit Phn hai ca lun trung vo phn thc nghim: phng phỏp nghiờn cu, phng phỏp v quy trỡnh thớ nghim, chun b cỏc thit b thớ nghim, chun b mu Phn cui ca lun ó cụng b cỏc s liu thớ nghim, bn lun cỏc kt qu ú a kt qu cui cựng ca nghiờn cu Nghiờn cu ó gúp phn chng minh quy lut thay i h s dn nhit theo lng th tớch ging nh cỏc nghiờn cu trc S thay i ca h s dn nhit theo lng th tớch tuõn theo quy lut: Khi tm x thy tinh cú lng th tớch thp 31,37 - 62,74kg/m3 v nh hng ca bc x nhit nờn phm vi ny thỡ h s dn nhit s gim khi lng th tớch tng; giỏ tr lng th tớch vt qua giỏ tr ti u 62,74kg/m3 quy lut li ngc li, lỳc ny s nh hng ca dn nhit dn chim u th hn so vi bc x nhit nờn h s dn nhit li tng khi lng th tớch tip tc tng 94,11-125,48kg/m3 NGUYN TH PHNG HềA 86 KHểA 2012B LUN VN CAO HC Ngnh cụng ngh vt liu dt may T cỏc hỡnh nh SEM ó cho thy c tớnh ca tm x thy tinh ú l cú rng rt cao, cu trỳc cỏc mng x xp lp d dng tỏch lp, x phõn b ngu nhiờn khụng theo hng nht nh, liờn kt gia cỏc x tm x l cỏc ht keo, ng kớnh x nh dao ng khong 7-10àm, x cú cu trỳc c v trũn u Tm x nghiờn cu lun cú h s dn nhit 0,0375 - 0,0443 W/m.K thp hn 0,157W/m.K nờn phự hp cho ng dng lm tm vt liu cỏch nhit chng núng Trong quỏ trỡnh s dng tm x thy tinh lm vt liu cỏch nhit nờn chn tm x cú ng kớnh cng nh cng tt, rng 97 - 98 %, lng th tớch 62,74kg/m3 Tuy nhiờn thc t cỏc nh sn xut ch cung cp cỏc tm x cú lng th tớch 10kg/m3, 12kg/m3, 24kg/m, 32/m3, 64kg/m3.nờn ngi s dng cú th chn mua tm thy tinh cỏch nhit cú lng th tớch 64kg/m3 cú th ỏp ng tt nht cho kh nng cỏch nhit ca vt liu Trong lun ó tỡm hiu mt s nh hng n dn nhit ca vt liu cỏch nhit dng x ngoi lng th tớch v rng nh: m v nhit , ng kớnh x v cu trỳc x, s phõn b x Trong tng lai nờn tip tc nghiờn cu mi quan h ca cỏc yu t ú n s truyn nhit ca tm x thy tinh Tm x thy tinh lun c s dng xõy dng nhng c lng ghộp gia cỏc b phn khỏc nờn lun khụng nghiờn cu tớnh cht c hc ca vt liu Tuy nhiờn x thy tinh lm vt liu cỏch nhit cú rt nhiu hỡnh dng khỏc nh cun, dng ri nờn ú tip tc nghiờn cu thờm tớnh cht c hc nh hng n s truyn nhit Vi nghiờn cu ny, hy vng gúp phn vo ngun thụng tin v vt liu cỏch nhit t x vụ c núi chung v x thy tinh núi riờng T ú cú th sn xut vt liu cỏch nhit t x thy tinh Vit Nam mt cỏch quy mụ v cú cht lng NGUYN TH PHNG HềA 87 KHểA 2012B LUN VN CAO HC Ngnh cụng ngh vt liu dt may TI LIU THAM KHO Nguyn Bn, Hong Ngc ng (1999), K thut nhit, Nh xut bn giỏo dc Nguyn Vn Lõn (2004), Vt liu dt, Nh xut bn i Hc Quc Gia TP.H Chớ Minh Nguyn Vn Lõn (2003), X lý thng kờ s liu thc nghim v nhng vớ d ng dng ngnh dt may, Nh xut bn i Hc Quc Gia TP H Chớ Minh Phựng Vn L (2006), Giỏo trỡnh Vt liu xõy dng, Nh xut bn giỏo dc Ngụ Xuõn Qung (2000), Nhng tớnh cht ch yu ca Vt liu xõy dng, Vt liu xõy dng, Phm Duy Hu, Nh xut bn Giao thụng ti Nguyn Nh Quý (2010), Cụng ngh vt liu cỏch nhit, Nh xut bn xõy dng, H Ni Lý Ngc Minh, Quỏ trỡnh truyn nhit v thit b, i hc Cụng Nghip TP H Chớ Minh Lờ Anh Sn, Bi ging mụn Truyn nhit, B mụn k thut in, i Hc Nụng Nghip H Ni Nguyn Hu Thao, Hunh Trung Ti (2010), Nghiờn cu s dng cỏc tm ph phm nụng nghip ch to tm panel cỏch nhit s dng dõn dng v cụng nghip, i Hc Bỏch Khoa Nng 10 Nguyn Vn Thỏi Cụng ngh vt liu, Nh xut bn Khoa hc k thut 11 Nguyn ng Thnh, Bi ging phn nhit, chng truyn nhit n nh 12 Hong ỡnh Tớn, Bựi Hi (2004), Nhit ng hc k thut v Truyn nhit, Nh xut bn i Hc Quc Gia TP.H Chớ Minh 13 H Anh Tựng (2009) Ti liu ging dy Truyn nhit, i Hc Bỏch Khoa TP.H Chớ Minh NGUYN TH PHNG HềA 88 KHểA 2012B LUN VN CAO HC Ngnh cụng ngh vt liu dt may 14 Handbook, Thermal insulation, 2001, AAAMSA 15 Anastasios Karamanos, Agis Papadopoulos, Dimitrios Anastasellos, Heat transfer phenomena in fibrous insulating materials, Laboratory of Heat Transfer and Environmental Engineering, Department of Mechanical Engineering Aristotle University Thessaloniki, GR-54124 Thessaloniki, GREECE 16 Andy Sutton and Daniel Black, BRE Peter Walker, University of Bath (2011), Natural Fiber Insulation An introduction to low-impact building materials, ISBN 978-1-84806-229-0, ISBN 978-1-84806-224-5 (5-part set) 17 Baillis, Dominique, Highly porous isotropic and ansiotropi fibrous materials, http://www.thermopedia.com/de/content/171/?tid=110&sn= 18 Dỏvid Bozsaky (2010), The historical development of thermal insulation materials, Periodica Polytechnica 2010 19 F Ochs, H Mỹller-Steinhagen (2005), Temperature and Moisture Dependence of the Thermal Conductivity of Insulation Materials, NATO Advanced Study Institute on Thermal Energy Storage for Sustainable Energy Consumption (TESSEC), Izmir, Cesme 20 Gibson, P., Laboratory Evaluation of Two New High-Performance Polyester Batting Insulation Materials, Natick Technical Report/TR-90/030, 1990 (khụng cú file) 21 Guru S Kochhar, Ph.D., K Manohar, Effect or moisture on thermal conductivity of fiberous biological insulating materials 22 Họussler K, Schlegel E, 1995: Calciumsilcat-Wọrmedọmmstoffe Freiberger Forschungshefte, A834 10 14 23 Hervộ (2010), High performance thermal insulating materials, CSTB le futur en construction NGUYN TH PHNG HềA 89 KHểA 2012B LUN VN CAO HC Ngnh cụng ngh vt liu dt may 24 Imad Qashou, Hooman Vahedi Tafreshi, Behnam Pourdeyhimi (2009), An Investigation of the Radiative Heat Transfer through Nonwoven Fibrous Materials, Journal of Engineered Fibers and Fabrics Volume 4, Issue 2009 25 Jingjing Sun*, Zijun Hu, Jiejie Zhou, Xiaoyan Wang, Chencheng Sun, Thermal Properties of Highly Porous Fibrous Ceramics, Proceedings of the 5th International Conference on Porous Media and its Applications in Science and Engineering, June 22-27, 2014, Kona, Hawaii 26 Jiri Zach and Jitka Hroudova (2010), Utilization of Technical Hemp for Thermal Insulating Materials Production, Veverớ 95, 602 00 Brno , Czech Republic 27 Jiớ Zach, Jiớ Broovský, Jitka Hroudovỏ (2010), Research and Development of Thermal-Insulating Materials Based on Natural Fibres, The 10th International Conference, Vilnius, Lithuania 28 J Zach, J Hroudova, J Brozovsky, Study of Hydrothermal Behavior of ThermalInsulating Materials Based On Natural Fibers, World Academy of Science, Engineering and Technology International Journal of Civil, Structural, Construction and Architectural Engineering Vol:8, No:9, 2014 29 J Hroudova, J Zach (2014), Acoustic and Thermal Insulating Materials Based On Natural Fibres Used in Floor Construction, International Journal of Civil, Architectural, Structural and Construction Engineering Vol:8 No:11, 2014 30 Jolanta Vejeliene, Albinas Gailius, Sigitas Vejelis, Saulius Vaitkus, Giedrius Balciunas (2011), Development of thermal insulation from local agricultural waste, The 8th International Conference May 1920, 2011, Vilnius, Lithuania 31 Jorge Martinez-Garcia, Leonid Braginsky,Valery Shklover1 and John W Lawson, Correlation function approach for estimating thermal conductivity in highly porous fibrous materials, Laboratory of Crystalography, Department of Materials, ETH Zăurich, 8093 Zăurich, Switzerland NGUYN TH PHNG HềA 90 KHểA 2012B LUN VN CAO HC Ngnh cụng ngh vt liu dt may 32 Kamran Daryabeigi, Heat conduction within fibrous thermal insulation, NASALARC 33 Krishpersad Manohar (2012), Renewable Building Thermal Insulation Oil Palm Fibre, International Journal of Engineering and Technology Volume No 3, March, 2012 34 Krishpersad Manohar (2012), Experimental Investigation of Building Thermal Insulation from Agricultural By-products, British Journal of Applied Science & Technology 2(3): 227-239, 2012 35 Krishpersad Manohar* and Gurmohan S Kochhar (2011), Experimental investigation of the influence of air conduction on heat transfer across fibrous materials, Journal of Mechanical Engineering Research Vol 3(9),pp 319-324, 21 September, 2011 36 Laimutis STEPONAITIS, Sigitas VJELIS, Saulius VAITKUS (2012), Analysis of Structure and Deformation Mechanisms of Mineral Wool Slabs under Compression, ISSN 13921320 MATERIALS SCIENCE (MEDIAGOTYRA) Vol 18, No 2012 37 Lawrence T.Knab, David R.Jenkins , and Robert G.Mathey, The effect of moisture on the thermal conductance of roofing systems 38 Markus Spinnler, Edgar R F Winter, Raymond Viskanta, Thomas Sattelmayer, Theoretical Studies of High Temperature Multilayer Thermal Insulations Using Radiation Scaling, Proceedings of Eurotherm 73 on Computational Thermal Radiation in Participating Media, Mons, Belgium, 15-17 April 2003 (khụng cú file) 39 Peter Matiasovsky, Dr.Ing.,and Olga Koronthalyova, PhD., Analysis and modelling of effective thermal conductivity of dry porous building materials, Institute of Construction and Architecture, Slovak Academy of Sciences 40 Phillip W Gibson, Ph.D., Calvin Lee, Ph.D , Frank Ko, Ph.D., Darrell Reneker, Ph.D., Application of Nanofiber Technology to Nonwoven Thermal Insulation, U.S Army Natick Soldier Center, Natick, Massachusetts USA NGUYN TH PHNG HềA 91 KHểA 2012B LUN VN CAO HC Ngnh cụng ngh vt liu dt may 41 R Wulf, G Barth, U Gross (2005), Intercomparison of Insulation Thermal Conductivities Measured by Various Methods, 17th European Conference on Thermophysical Properties, September 5-8, 2005, Bratislava 42 Stark, C., and Fricke, J., Improved Heat-Transfer Models for Fibrous Insulations, International Journal of Heat and Mass Transfer, Vol 36, No 3, 1993, pp 617-625 43 Zach, J., Special insulation, Study syllabus, Brno University of Technology, Faculty of civil engineering, Brno 2006, Czech Republic (khụng cú file) 44 Samir Roy , Michael Junk and S Sundar, Understanding the Porosity Dependence of Heat Flux Through Glass Fiber Insulation 45 http://vi.wikipedia.org/wiki/Trao_%C4%91%E1%BB%95i_nhi%E1%BB%87 46 http://vi.wikipedia.org/wiki/D%E1%BA%ABn_nhi%E1%BB%87t 47 http://vi.wikipedia.org/wiki/Truy%E1%BB%81n_nhi%E1%BB%87t 48 http://vi.wikipedia.org/wiki/Trao_%C4%91%E1%BB%95i_nhi%E1%BB%87t 49 http://cachnhietvip.com.vn/download-tai-lieu-cac-hinh-thuc-truyen-nhiet.html 50 http://cachamcachnhietak.com/vat-lieu-cach-am-cach-nhiet-vat-lieu-xanh.html/ 51.http://ebooks.narotama.ac.id/files/Building%20Materials%20in%20Civil%20En gineering/Chapter%2012%20Heat-insulating%20Materials%20and%20Sound absorbing%20Materials.pdf 52 http://hibook.vn/tai-lieu_chuong-9-vat-lieu-vo-co-ceramic_120830 53.http://tieuam.com/vi/component/content/article/35-todays-highlights/53-bongkhoang-rockwool.html 54 http://tieuam.com/vi/sn-phm/vat-lieu-cach-nhiet/bong-gom-chiu-nhiet.html 55.http://daychuyennhietluyen.com/V%E1%BA%ADt-li%E1%BB%87ub%E1%BA%A3o-%C3%B4n-c%C3%A1ch-nhi%E1%BB%87t/B%C3%B4ngg%E1%BB%91m-d%E1%BA%A1ng-t%E1%BA%A5m.html NGUYN TH PHNG HềA 92 KHểA 2012B LUN VN CAO HC Ngnh cụng ngh vt liu dt may 56 http://en.wikipedia.org/wiki/Cellulose_insulation 57.http://www.thachcaovinhtuong.com/ProductDetail.aspx?ProdCat=2&ProdSubCa t=141&id=485 58 http://www.atsdr.cdc.gov/phs/phs.asp?id=906&tid=185 59 https://vatlieubaoon.wordpress.com/2013/07/09/bong-thuy-tinh-co-bac/ 60 https://vatlieubaoon.wordpress.com/tag/bong-thuy-tinh-co-bac/ 61 http://www.hisuccess.cn/GlassWool.html 62.http://vi.wikipedia.org/wiki/C%C6%A1_h%E1%BB%8Dc_ch%E1%BA%A5t_l %C6%B0u 63 http://adsabs.harvard.edu/abs/1987JTHT 289W 63 http://adsabs.harvard.edu/abs/1989IJHMT 32 311L 64.http://www.sustainability.vic.gov.au/resources/documents/insulation_benefits.pdf 65 ASTM C128-88, Standard Test Method for Density, Relative Density (Specific Gravity), and Absorption of Fine Aggregate 66 ASTM C303-10, Standard Test Method for Dimensions and Density of Preformed Block and Board-Type Thermal Insulation V cỏc trang web khỏc NGUYN TH PHNG HềA 93 KHểA 2012B ... đích nghiên cứu Học viên lựa chọn đề tài:” Nghiên cứu mối quan hệ cấu tạo tính chất lý số vật liệu cách nhiệt từ xơ sợi vô cơ , nhằm tìm hiểu cấu tạo vật liệu cách nhiệt làm từ xơ thủy tinh nghiên. ..BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI ************************** NGUYỄN THỊ PHƯƠNG HÒA NGHIÊN CỨU MỐI QUAN HỆ GIỮA CẤU TẠO VÀ TÍNH CHẤT CƠ LÝ CỦA MỘT SỐ VẬT LIỆU CÁCH NHIỆT... công nghệ vật liệu dệt may LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan luận văn thạc sĩ kỹ thuật Nghiên cứu mối quan hệ cấu tạo tính chất lý số vật liệu cách nhiệt từ xơ sợi vô cơ công trình nghiên cứu cá