2.2微观机理分析
从微观上分析,如图6所示,空心陶瓷微珠多级组合形成了低导热率的静止空气层,限制气体分子在微珠中的运动空间,从而阻止对流及气体传导两种传热。密闭气孔孔径越小,气体的对流及传导就越小,当密闭气孔的孔径与气体分子的平均自由程相当时,气孔内的空气分子不能自由流动,气体的对流及传导传热基本上会被阻止[9]。
微珠球内外壁面的辐射反射率很高,可以起到对红外热辐射进行吸收、散射的作用。同时由于空心结构的存在,使得部分热辐射波进入空心陶瓷微珠内部后,在球体内部反复折射、干涉,特殊情况下产生谐振损耗。当一均匀的平面纵波或横波遇到单个球形空心陶瓷微珠后,首先经过较薄的球壁折射并损耗一小部分入射波,再从球壁折射出在空心内部多次折射与反射,相互之间干涉抵消,此外,球壁中具有的吸波相组成也会吸收部分热辐射波[10]。
通过涂层反射层对热辐射的反射作用,及静止空气层对辐射和对流传热的有效抑制,使绝大部分的辐射热能被反射阻隔,有效提高高温条件下涂层的总热阻[11]。从而增大了隔热层两表面的温度差和传热热阻,降低了导热系数。有效抑制了热传导和热辐射,大幅提高了路面的升温速率。