Conductividad térmica de materiales refractarios y de ladrillos aislantes

Fundamento

Los métodos para refractarios se apoyan en el régimen estacionario: se establece un flujo de calor conocido a través de una muestra de geometría definida y se mide la diferencia de temperatura entre sus caras, de donde se despeja la conductividad. El método del hilo caliente, ampliamente usado en el rubro, es en cambio transitorio: un hilo resistivo embebido entre dos ladrillos se calienta con potencia constante y se registra la evolución de su temperatura, que depende de la conductividad del material que lo rodea; tiene la ventaja de ser rápido, de requerir muestras del propio producto y de funcionar a alta temperatura. Para los aislantes se emplean también dispositivos de placa caliente guardada y de calorímetro, adaptados a materiales de baja conductividad donde las pérdidas laterales dominan si no se controlan. La medición se hace a varias temperaturas porque la conductividad de un refractario cambia de manera importante con ella, y en los aislantes muy porosos incluso aumenta al calentarse por la contribución de la radiación dentro de los poros, que es un efecto poco intuitivo y que arruina cualquier extrapolación desde temperatura ambiente. El resultado se informa junto con la densidad aparente de la muestra, con la que está fuertemente correlacionado.

Matriz (en qué muestra)

Ladrillos refractarios densos y aislantes; hormigones refractarios y refractarios plásticos; fibras cerámicas y mantas aislantes; materiales en diseño de revestimientos multicapa; productos en comparación de aislación

Equipamiento necesario¿Dónde lo compro?

Equipo de hilo caliente con horno de alta temperatura; dispositivo de placa caliente guardada; calorímetro de flujo; termocuplas calibradas; fuente de potencia estabilizada; sistema de adquisición; balanza y calibre.

Reactivos¿Dónde lo compro?

No aplica; se emplean materiales de referencia de conductividad certificada y cementos de montaje de termocuplas.

Material de laboratorio¿Dónde lo compro?

Muestras del propio producto en el tamaño que fija el método; planillas de temperatura y de potencia; identificación de la partida y su densidad aparente.

Consumibles¿Dónde lo compro?

Hilos y termocuplas; energía del horno; muestras.

Unidad

W/(m·K) · conductividad térmica a cada temperatura media de ensayo (W/(m·K)) y curva contra temperatura · densidad aparente y porosidad de la muestra · método empleado: hilo caliente, placa caliente guardada o calorímetro · gradiente térmico establecido y potencia aplicada · material de referencia empleado en la verificación

Rango de referencia

Las conductividades van de valores muy bajos en los aislantes fibrosos a valores un orden de magnitud mayores en los refractarios densos; en los aislantes muy porosos la conductividad crece con la temperatura por la radiación dentro de los poros, de modo que el dato a temperatura ambiente subestima la pérdida real del horno

Norma que lo exige

Las especificaciones de compra de refractarios y de aislantes, que exigen declarar la conductividad térmica a las temperaturas de servicio; los cálculos de diseño de revestimientos multicapa y de pérdidas térmicas; los requisitos de eficiencia energética de hornos industriales; las normas de acreditación del laboratorionorma argentina

Norma que describe la técnica

IRAM 12560, que fija el método general de determinación de la conductividad térmica de materiales refractarios; IRAM 12562, sobre la determinación en ladrillos refractarios; IRAM 12561, sobre la determinación en ladrillos aislantes refractarios; IRAM 12563, sobre la determinación en hormigones refractarios y refractarios plásticos; IRAM 12612, sobre la densidad aparente, con la que el resultado se correlacionanorma argentina

Edición y vigencia de la norma

IRAM 12560:1968; IRAM 12562:1968; IRAM 12561:1968; IRAM 12563:1968; IRAM 12612:1990

Volumen de muestra

No destructivo sobre la muestra en algunos métodos; en otros la consume

Conservación y transporte

La medición se hace a las temperaturas de servicio y no solo a temperatura ambiente, porque la extrapolación desde el dato frío es especialmente engañosa en los aislantes. El equipo se verifica con un material de referencia de conductividad certificada antes de cada serie. El contacto entre la muestra y los sensores se cuida, dado que una resistencia de contacto se interpreta como menor conductividad del material.

Límite de detección típico

No aplica: se determinan conductividades

Incertidumbre típica

Del 5 al 15 % según el método y la temperatura; las pérdidas laterales dominan en materiales muy aislantes

Área

Materiales/industrial; Energía y biogás; Ingeniería

Fecha de última actualización: 11/9/2026