Toplinska vodljivost silikatne opeke

(1) Učinak poroznosti na toplinsku vodljivost.
Općenito je poznato da je toplinska vodljivost plinova mnogo manja od toplinske vodljivosti čvrstih tvari. Visoka poroznost izolacijskog materijala učinkovito blokira prijenos topline i daje veliki doprinos smanjenju toplinske vodljivosti materijala. Poroznost ima važnu ulogu u toplinsko-izolacijskim svojstvima materijala. Što je veća poroznost, to je manja površina koju zauzimaju stijenke pora i niža je toplinska vodljivost. Ali postoji granica za povećanje poroznosti. Ako je poroznost prevelika, sadržaj čvrste tvari istog volumena toplinsko-izolacijske vatrostalne opeke je manji, a mehanička svojstva materijala su lošija i ne mogu zadovoljiti zahtjeve uporabe.
Osim toga, priroda pora ima veliki utjecaj na toplinsku vodljivost materijala. Uz istu nasipnu gustoću, vatrostalne opeke visoke otvorene poroznosti i povezane poroznosti imaju veću toplinsku vodljivost od materijala visoke zatvorene poroznosti.

(2) Utjecaj veličine pora na toplinsku vodljivost toplinsko-izolacijskih materijala.
Kada je poroznost određena, što je manja veličina pora, niža je toplinska vodljivost, to je bolja toplinska izolacija. To je zato što, pri istoj poroznosti, ako je veličina pora u materijalu mala, povećava se broj pora u istom volumenu materijala. S jedne strane, kako se veličina pora smanjuje, kretanje molekula plina u porama je ograničeno i količina toplinske konvekcije u porama se smanjuje, čime se toplinska vodljivost materijala prirodno smanjuje. S druge strane, povećanjem broja otvora povećava se površina stijenke pore pod istim volumenom, što povećava udaljenost prijenosa topline čvrste faze, produljuje vrijeme prijenosa topline i smanjuje toplinsku vodljivost materijala. Kada je veličina pora veća od 0.1, toplinska vodljivost materijala u skladu je s Loebovim modelom.
Kada je veličina pora veća od 1, toplinska vodljivost je proporcionalna kocki faktora oblika, veličini pora, konstanti zračenja, toplinskoj emisiji i temperaturi. Kada je veličina pora manja od 0.1, promjena toplinske vodljivosti materijala više neće slijediti Loebov model. Ako je veličina pora samo 50 nm, kretanje molekula plina bit će ograničeno, a bez kretanja će se adsorbirati na stijenku pore i neće doći do prijenosa topline.

(3) Učinak čvrste faze na toplinsku vodljivost materijala.
Način prijenosa topline krute faze materijala uglavnom je prijenos topline kondukcijom, odnosno toplinska vibracija rešetke. Ako su toplinska vodljivost i toplinski kapacitet sirovina mali, toplinski izolacijska sposobnost vatrostalne opeke će se povećati. 1000 stupnjeva ispod, s povećanjem temperature, većina toplinske vodljivosti materijala općenito je silazni trend; s temperaturom iznad 1000 stupnjeva, većina toplinske vodljivosti materijala je uzlazni trend. Osim toga, toplinska vodljivost neoksida općenito je viša od one oksida, a među oksidima toplinska vodljivost aluminosilikatnih materijala manja je od one čistih oksidnih materijala. Zbog opće složene strukture rešetke, unutarnja raspodjela atoma je kaotična, prijenos topline je spor, a toplinska vodljivost je mala.