根据夏德宏等人的《多孔材料热导率计算方法》一文中描述，利用蒙特卡洛法对多孔材料的内部结构进行了重构，并验证了重构模型具有自相似性和标度不变性的分形特性。对重构的多孔材料模型进行网格划分，利用二值化原理识别网格中的固体基质和流体孔隙，构筑材料内部真实传热过程的串并联混合热阻阵列图，建立适用于各种均质和非均质多孔材料热导率的计算方法-二值化阵列法。结果是这种方法可以对任意材料进行计算，计算简单且速度快，突破了传统方法在适用性上的局限性。文献综述

根据郑祥华等人《绝热板导热系数测定方法的改进》，他们利用的原理是沸腾换热法测定绝热板导热系数的原理是建立在付立叶平壁单向稳态导热原理的基础上, 再应用沸腾换热理论而确定的。得到了如下结论，新修订的YB/T059一94 (绝热板热导率试验方法) 以沸腾换热理论为基础, 对仪器结构和测试方法进行了改进, 从根本上消除了原标准中仪器及试验方法的弊病, 提高了试验结果精度。

1.1.3.2隔热性能的预测

根据薛叶叶等人《超轻质ZrO2纤维隔热材料的热物理性能研究》，可以得到以下结论；研究表明，随材料孔隙率的增大，ZrO2纤维隔热材料的有效导热系数减小，即隔热效果越好；在孔隙率相同的情况下，材料晶粒尺寸越小其有效导热系数就越小；随试样表面温度的升高， 在热传导的过程中辐射起主导作用，从而使材料的有效导热系数增大；当温度由200℃升高到800℃时，ZrO2纤维隔热材料的有效导热系数由0.027W/(m·K)升高到0.085W/(m·K)，在800℃达到热稳定时，ZrO2纤维隔热材料冷边的温度不高于30℃。

1.2  氧化锆相变介绍

纯的氧化锆在不同温度下具有单斜(m)、四方(t)和立方(c)三种不同晶型[2]：如下：

m—ZrO2  t—ZrO2  c—ZrO2

在室温下为单斜相 ，1170℃时转变为四方相，2370～2715℃(熔点)时 ，以立方相形式存在。高温立方相呈CaF2结构，其中O2-离子位于立方心部，Zr4+离子位于角和面上，8个氧原子与锆离子之间的距离相等四方相(t相)呈畸变的氟化物结构，立方相中(001)方向的氧原子列交替上升和下降时畸变成四方结构。四方相ZrO2中Zr4+离子的配位数(与O2-相邻)仍为8；单斜相(m相)结构中Zr的配位数为7，并呈层状结构，一层氧离子有3个Zr离子近邻(三角配位)。另一层氧离子有4个Zr离子近邻(畸变四面体配位)。氧空位对高温四方相和立方相的稳定起了至关重要的作用，在低的氧分压气氛下或者通过掺杂引入氧空位都会引起低温相向高温相的转变[3]。

立方氧化锆属萤石型 (fluorite)结构，空间群为Fm3m，由Zr4+构成的面心立方点阵占据1/2的八面体空隙，O2-占据面心立方点阵所有的4个四面体空隙。四方氧化锆相当于萤石结构沿着C轴伸长而变形的晶体结构，空间群为 P42/nmc。单斜氧化锆晶体则可以看作四方晶沿着β角偏转一个角度而构成的，空间群为P21/c(图 1所示)。

ｍ- ZrO2               ｔ- ZrO2              ｃ- ZrO2

单斜结构                四方结构             立方方结构

图1   3种常见的晶体结构[4]

由硬球理论得知，为了形成稳定的八面体配位结构，晶体中阳离子半径与阴离子半径比(r+/r-)应大于0.732．而对于具有CaF2型结构的氧化锆来说，RZr4+和RO2-之比约为0.564，锆氧离子半径比为0.564，八配位的结构将导致晶内氧氧间隙太小，尽管氧的八面体空隙只有一半被锆占据，但由于相邻氧与氧之间的库仑排斥力而使结构变得很不稳定，所以低温下Zr4+离子趋向于形成配位数小于8的结构，即单斜相，而具有Zr-O8配位结构的立方相和四方相只能在高温下借助于晶格振动平衡才能稳定存在。来!自~751论-文|网www.751com.cn 氧化锆纤维板的耐温及隔热性能研究(3):http://www.751com.cn/cailiao/lunwen_76176.html