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High-Temperature Thermal Transport in Porous Silica Materials : Direct Observation of a Switch from Conduction to Radiation

DOI zum Zitieren der Version auf EPub Bayreuth: https://doi.org/10.15495/EPub_UBT_00006123
URN zum Zitieren der Version auf EPub Bayreuth: urn:nbn:de:bvb:703-epub-6123-6

Titelangaben

Neuhöfer, Anna M. ; Herrmann, Kai ; Lebeda, Flora ; Lauster, Tobias ; Kathmann, Christoph ; Biehs, Svend-Age ; Retsch, Markus:
High-Temperature Thermal Transport in Porous Silica Materials : Direct Observation of a Switch from Conduction to Radiation.
In: Advanced Functional Materials. Bd. 32 (2022) Heft 8 . - No. 2108370.
ISSN 1616-3028
DOI der Verlagsversion: https://doi.org/10.1002/adfm.202108370

Volltext

[thumbnail of Adv Funct Materials - 2021 - Neuh fer - High‐Temperature Thermal Transport in Porous Silica Materials Direct Observation.pdf]
Format: PDF
Name: Adv Funct Materials - 2021 - Neuh fer - High‐Temperature Thermal Transport in Porous Silica Materials Direct Observation.pdf
Version: Veröffentlichte Version
Verfügbar mit der Lizenz Creative Commons BY 4.0: Namensnennung
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Angaben zu Projekten

Projektfinanzierung: Deutsche Forschungsgemeinschaft
ERC VisirDay, 714968

Abstract

Efficient thermal insulation at high temperatures poses stringent requirements on suitable materials. Low density, porous inorganic structures with pore sizes in the sub-micrometer range are of particular interest for such materials to control heat conduction. Simultaneously, thermal radiation has to be suppressed, which depends on the optical properties of the constituents. Here, the authors demonstrate a direct observation of the transition from a conduction dominated to a radiation dominated thermal transport mechanism for the case of particulate silica materials at temperatures reaching up to 925 °C. A detailed analysis of the radiative transport through bulk silica as well as solid and hollow silica particles is provided. Optical transparency at high temperatures is the driving force, whereas surface wave modes barely contribute, particularly in case of the insulating particle packings. The existing analytical framework of laser flash analysis is extended to qualitatively describe the radiative and conductive heat transport by two independent diffusive transport models. The analysis provides a better understanding of the challenges to fabricate and analyze efficient thermal insulation materials at high operating temperatures, where multiple heat transport mechanisms need to be controlled.

Weitere Angaben

Publikationsform: Artikel in einer Zeitschrift
Keywords: ceramic insulation; colloidal glasses; laser flash analysis; silica aerogels; thermal radiation
Themengebiete aus DDC: 500 Naturwissenschaften und Mathematik
500 Naturwissenschaften und Mathematik > 540 Chemie
Institutionen der Universität: Fakultäten > Fakultät für Biologie, Chemie und Geowissenschaften
Fakultäten > Fakultät für Biologie, Chemie und Geowissenschaften > Fachgruppe Chemie
Fakultäten > Fakultät für Biologie, Chemie und Geowissenschaften > Fachgruppe Chemie > Lehrstuhl Physikalische Chemie I - Kolloidale Strukturen und Energiematerialien
Fakultäten > Fakultät für Biologie, Chemie und Geowissenschaften > Fachgruppe Chemie > Lehrstuhl Physikalische Chemie I - Kolloidale Strukturen und Energiematerialien > Lehrstuhl Physikalische Chemie I - Kolloidale Strukturen und Energiematerialien - Univ.-Prof. Dr. Markus Retsch
Profilfelder > Advanced Fields > Polymer- und Kolloidforschung
Profilfelder > Advanced Fields > Neue Materialien
Profilfelder > Emerging Fields > Energieforschung und Energietechnologie
Forschungseinrichtungen > Zentrale wissenschaftliche Einrichtungen > Bayreuther Institut für Makromolekülforschung - BIMF
Forschungseinrichtungen > Zentrale wissenschaftliche Einrichtungen > Bayreuther Zentrum für Kolloide und Grenzflächen - BZKG
Forschungseinrichtungen > Institute in Verbindung mit der Universität > Bayerisches Polymerinstitut (BPI)
Fakultäten
Profilfelder
Profilfelder > Advanced Fields
Profilfelder > Emerging Fields
Forschungseinrichtungen
Forschungseinrichtungen > Zentrale wissenschaftliche Einrichtungen
Forschungseinrichtungen > Institute in Verbindung mit der Universität
Sprache: Englisch
Titel an der UBT entstanden: Ja
URN: urn:nbn:de:bvb:703-epub-6123-6
Eingestellt am: 12 Apr 2022 07:15
Letzte Änderung: 12 Apr 2022 07:15
URI: https://epub.uni-bayreuth.de/id/eprint/6123

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