研究目的
寻找一种方法，用于估算辐射热导率如何受到聚苯乙烯泡沫中遮光剂的影响。
研究成果
添加遮光剂可显著降低聚苯乙烯泡沫的辐射热导率。两种建模方法经验证与实验数据吻合良好，能够预测隔热性能。这有助于优化和开发遮光泡沫，从而提高建筑保温的能效。
研究不足
第一种方法需要具有精确遮光剂浓度的薄箔，由于透射率较低，对于浓度超过2.5 wt%的情况具有挑战性。该模型假设均匀的电池几何结构和各向同性散射，可能无法完全捕捉实际的不均匀性。测量和计算中的不确定性约为10-12%。
1：实验设计与方法选择：
开发了两种计算不透明泡沫光谱比消光系数的方法。第一种方法基于Placido等人的模型，将不透明块体材料的折射率整合到几何胞元结构中；第二种方法将粉末状不透明剂的消光系数与无添加标准泡沫的消光系数相加。
2：样品选择与数据来源：
采用两种挤塑聚苯乙烯（XPS）泡沫：SFB-V（标准未不透明化）和SFX-V（添加3 wt%炭黑不透明化）。样品切割为薄片进行测量。
3：实验设备与材料清单：
傅里叶变换红外光谱仪（Bruker Vertex 70v）、积分球、扫描电子显微镜（SEM）、防护热板装置、炭黑不透明剂（Thermax? N990，粒径300 nm）。
4：实验流程与操作步骤：
使用配备积分球的FTIR光谱仪测量透射率和反射率的红外光学特性。通过三通量解法计算光谱有效比消光系数和反照率。采用SEM表征胞元形貌。根据DIN EN 12667标准测量导热系数。
5：数据分析方法：
光谱数据采用三通量近似法处理，支柱部分应用米氏理论，壁面部分采用几何光学模型。总消光系数通过Rosseland权重函数积分，不确定度进行统计传递。
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Fourier Transform Infrared Spectrometer
Vertex 70v
Bruker
Used to measure spectral transmittance and reflectance of foam samples in the infrared range.
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Integrating Sphere
Coupled to the FTIR spectrometer for measuring directional-hemispherical transmittance and reflectance.
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Scanning Electron Microscope
SEM
Used to determine cell morphology, including mean cell diameter and strut diameter.
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Guarded Hot Plate Apparatus
Used to measure total thermal conductivity of foam samples according to DIN EN 12667.
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Carbon Black
Thermax N990
Thermax
Used as an opacifier in the foam to absorb or scatter infrared radiation.
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