Широкое использование в строительной индустрии сэндвич - панелей вызвано целым рядом факторов, среди которых немаловажную роль играет высокая теплоизолирующая способность сэндвич – панелей. Чтобы разобраться в физических причинах этого явления необходимо, прежде всего, понять, что же такое теплопроводность…

С точки зрения физики, теплопроводность – это процесс распространения тепловой энергии при непосредственном соприкосновении тел/частиц тела, имеющих различные температуры.

Передача энергии посредством теплопроводности преобладает в твердых телах, где малы расстояния между молекулами. Рассмотрим наполнитель сэндвич - панели. Он имеет волокнистую структуру, т.е. расстояние между частицами относительно большое, а точек соприкосновения мало, следовательно, этот материал обладает низкой теплопроводностью.

Как и другие виды распространения тепла, теплопроводность может быть только в том случае, когда неодинакова температура в различных точках тела. В нашем случае имеет место разность температур между слоями обшивки сэндвич - панели. Температура внешнего слоя определяется  условиями окружающей среды – величина непостоянная. Внутренний слой панели можно считать поверхностью – изотермической. Т.е. все точки такой поверхности имеют одинаковую температуру. Поскольку в одной и той же точке тела одновременно не может быть двух различных значений температуры, изотермические поверхности различных температур не могут пересекаться.

Рассмотрим две весьма близко расположенные по отношению друг друга изотермические поверхности с разными температурами, например, внешний и внутренний слои сэндвич - панели. Будем считать, что перемещаясь вдоль поверхности слоя, мы не обнаружим изменения температуры. Однако, перемещаясь от одной поверхности к другой, мы будем наблюдать изменение температуры. При этом наиболее резкое на единицу длины будет получаться в направлении нормали n к изотермическим поверхностям. Предел отношения изменения температуры Δt к расстоянию между изотермами по нормали Δn называется температурным градиентом:

Температурный градиент является вектором, направленным по нормали к точке изотермической поверхности. За положительное направление этого вектора принимается направление в сторону возрастания температуры. Значение температурного градиента, взятое с обратным знаком, называется падением температуры.

Количество переносимого тепла Q называется тепловым потоком. Эту величину обычно относят к единице времени.

Величина Q является векторной, за положительное направление которой принимают направление по нормали к изотермической поверхности в сторону уменьшения температуры, т. е. противоположно направлению вектора температурного градиента.

Связь между количеством тепла dQ, проходящим через элементарную площадку dF, лежащую на изотермической поверхности, в единицу времени, и температурным градиентом установил Фурье:

Знак минус в правой части уравнений и указывает на то, что тепловой поток и температурный градиент, как векторы, имеют противоположные направления. Множитель пропорциональности λ , называется коэффициентом теплопроводности - характеризует способность его проводить тепло.

Таким образом, одной из основных характеристик определяющих теплоизолирующие свойства сэндвич - панелей - является теплопроводность наполнителя.