3. 결과 및 토론
조사된 미네랄울 단열재 샘플의 열전도율을 측정하기 전에, 각 미네랄울 단열재 샘플은 10℃와 57%의 상대 습도에서 사전 조건을 갖추었습니다. 미네랄울 단열재 샘플의 습한 질량은 표에 요약되어있습니다. 각 미네랄울 단열재 샘플의 크기는 거의 동일하지만, 열전도율 측정은 압축 상태에서 이루어졌기 때문에 미네랄울 단열재 샘플의 압축 습윤 밀도를 평가했습니다.
표1 [미네랄울 단열재 샘플의 압축 습윤 밀도]
각 미네랄울 단열재 샘플은 150N 힘으로 압축되어 S1 시편에 10% 변형이 발생했습니다. Etalon(E) 미네랄울 단열재 샘플은 압축 하에서 약간의 거의 무시할 수 있는 변형을 나타냈습니다. 내장(B) 미네랄울 단열재 샘플은 원래 두께의 1~1.5%로 압축된 반면, 오염(S)된 미네랄울 단열재 샘플은 내하중 특성이 저하되고 10~16.3%로 압축되었습니다.
표1은 또한 미네랄울 단열재 시편의 압축된 습윤 밀도를 보여줍니다. Etalon(E) 미네랄울 단열재 샘플의 압축 밀도는 0.124~0.137g cm⁻³ 범위인 반면, 내장(B) 미네랄울 단열재 샘플은 0.126~0.150g cm⁻³ 범위입니다. 오염(S)된 미네랄울 단열재 샘플은 Etalon(E) 미네랄울 단열재 샘플보다 밀도가 훨씬 낮습니다. 그것은 0.101~0.114g cm⁻³ 사이였습니다.
1) 열전도율 및 수착(흡착에 의한 물질의 결합 상태) 등온선
사전 조절 후 미네랄울 단열재 샘플을 보호된 열판에 넣었습니다. 압축력을 가하고, 미네랄울 단열재를 기기에서 4시간 동안 조절했습니다. 조절 공정 후 각 미네랄울 단열재 시편을 측정했습니다. 측정 후, 미네랄울 단열재의 열전도율을 평가하였으며, 10℃와 23℃에서 결과를 구했습니다. 그것은 그림4에 표시되어 있습니다. 열전도율은 미네랄울 단열재 샘플 밀도와 강한 상관 관계를 나타냄을 알 수 있습니다. 오염(S)된 미네랄울 단열재 밀도가 가장 낮았기 때문에 열전도율이 가장 낮았습니다.
이 미네랄울 단열재 샘플은 온도 변화에도 영향을 미치지 않았습니다. 반면에, Etalon(E) 및 내장(S) 미네랄울 단열재 샘플을 살펴 보면, 결과는 내장(S) 시편이 Etalon(E) 미네랄울 단열재 시편보다 평균 열전도율이 더 높음을 보여줍니다. 밀도가 높기 때문에 발생할 수 있습니다. 이 두 미네랄울 단열재 그룹은 온도의 영향을 보여줍니다. 온도가 높을수록 열전도율이 높아졌습니다.
이것은 그림4에서 볼 수 있으며, 측정값의 경향을 나타내기 위해 적합한 선형 경향선의 R²는 Etalon(E) 미네랄울 단열재 샘플의 경우 0.96보다 높았지만, 내장(B) 및 오염(S) 미네랄울 단열재 샘플의 경우 0.91보다 낮습니다. 가장 낮은 R²는 23℃에서, 오염(S)은 0.80 및 10℃ 내장(B)에서 0.54입니다.
그림4 [미네랄울 단열재 샘플의 열전도율]
내장(B)된 미네랄울 단열재 샘플의 열전도율은 그림4에 표시된 결과에서 더 큰 차이를 보여줍니다. 표2에는 각 미네랄울 단열재 샘플 그룹의 개별 값과 평균 값이 모두 포함되어 있습니다. 내장(B) 미네랄울 단열재 샘플의 더 높은 열전도율에 대한 가능한 설명은 측정된 미네랄울 단열재 샘플의 수분 함량입니다. 수분 함량이 높을수록 열전도율이 높아집니다. 미네랄울 단열재 시료의 흡습 흡착을 측정하였으며, 평균값은 그림으로 나타냈습니다. 내장(B) 미네랄울 단열재는 새로운 Etalon(E) 미네랄울 단열재에 비해 공기에서 약간 더 많은 수증기를 흡수할 수 있습니다. 그러나 오염(S)된 미네랄울 단열재 샘플은 수분 흡수 능력이 훨씬 더 뛰어났습니다.
표2 [미네랄울 단열재 샘플의 평균 열전도율]
내장(B) 미네랄울 단열재 샘플의 열전도율 결과는 샘플의 흡착 성능이 증가함에 따라 설명될 수 있습니다. 그러나 오염(S) 미네랄울 단열재 샘플의 수착 등온선은 측정된 열전도율을 설명하지 못합니다. 미네랄울 단열재 샘플이 더 많은 수분을 흡수할 수 있다면, 내장(S) 미네랄울 단열재보다 훨씬 더 높은 열전도율을 가져야하기 때문입니다.
그림5는 수분 함량을 질량 %로 보여줍니다. 따라서 미네랄울 단열재 샘플이 습한 공기에서 취한 수분 질량을 측정된 미네랄울 단열재 샘플의 건조 질량과 비교합니다. 오염(S)된 미네랄울 단열재 샘플은 샘플 중 건조 밀도가 가장 낮았으므로 추가로 조사해야합니다.
그림5 [미네랄울 단열재 샘플의 오염(S) 등온선]
2) 압축 및 열저항
열전도율 측정 직후, 각 미네랄울 단열재 샘플은 샘플 표면에 0.018N mm⁻² 응력과 동일한 400N 힘으로 압축되었습니다. 미네랄울 단열재 샘플의 변형과 평균 변형은 표3에서 알 수 있습니다. 미네랄울 단열재 샘플의 열전도율이 이 압축 상태에서 측정되었으며, 그러나 결과는 크게 다르지 않았습니다(차이가 측정 기기 상대 오차보다 작았습니다). 오염(S)된 미네랄울 단열재 샘플 조차도 0.036W/m·K의 동일한 평균 열전도율을 가졌습니다.
표3 [400N 압축 하에서 미네랄울 단열재 샘플의 변형]
Etalon(E) 및 내장(B) 미네랄울 단열재 샘플은 400N 압축에서 유사하게 작동했습니다. 평균 변형률은 각각 3.2%와 3.6%였습니다. 그럼에도 불구하고 오염(S) 미네랄울 단열재 샘플은 뛰어난 변형을 보였으며, 샘플의 두께는 56~83%로 변경되었습니다. 오염(S) 미네랄울 단열재 샘플의 평균 변형률은 68%였습니다. 150N 및 400N 압축 두께로 10℃에서 측정된 열전도율을 사용하여 미네랄울 단열재 샘플의 열 저항을 계산하면 흥미로운 결과를 얻을 수 있습니다.
150N 압축 미네랄울 단열재 시편의 열 저항은 다른 시편과 거의 유사한 결과를 보여줍니다. 둘 다 2.25~2.73m²·K/W 범위에 있습니다. 내장(B) 미네랄울 단열재 샘플은 다른 샘플보다 열 저항이 약간 낮은 것으로 보입니다. 그러나 400N 압축 두께를 사용하여 열 저항을 계산하면 결과가 더 흥미롭습니다.
Etalon(E) 및 내장(B) 미네랄울 단열재 샘플은 저항을 약간만 잃었지만, 오염(S) 미네랄울 단열재 샘플은 놀라운 변형으로 인해 이전 결과에 비해 최대 40%까지 손실되었습니다. 이를 바탕으로, 오염(S) 미네랄울 단열재 샘플이 Etalon(E)보다 열전도율이 낮더라도 압축 상태일 경우 단열 성능에서 막대한 손실을 입습니다. 결과는 표4에 요약되어 있습니다.
표4 [400N 압축 하에서 미네랄울 단열재 샘플의 변형]
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