纤维隔热材料的传导涉及多个热传导机制，对于纤维隔热材料来说，热传导可以通过传导，辐射或者自然对流。自然对流在整个能量传递过程中的贡献基本没有或者只占很小一部分比例。纤维的传导也是很小的，因为纤维材料的密度很小，最多占总热流量的百分之几。空气动力加热条件下热防护系统中纤维隔热的耦合传热机理常使绝缘的分析和设计相当困难。在辐射传输方程和能量守恒方程的基础上，可以使用数值分析法来计算分散稀薄介质的辐射和传导传热。然而结果仍然不确定，因为不是所有的传导和辐射特性已经被测量，在一些情况下，在实际应用中如何决定他们的性质并不存在共识。因为辐射是最重要和复杂的热传导机制，所以在决定纤维材料的辐射参数上需要投入大量的工作。Baillis和Sacadura给出了综合评述了多孔介质的热辐射性质，基本上，有两种方法可以确定纤维隔热材料的辐射特性。第一个直接的方法是基于通过麦斯威尔方程的分析来进行纤维和辐射之间的相互作用的研究。该纤维被认为是无限长的圆柱。从基本元件的性质，例如光学指数，采用Mie理论获得一个单一的光纤辐射特性。然后，将纤维的性质在介质中的的大小和方向分布上进行平均，进而得到介质的辐射特性。Lee开发了一个辐射模型来评价纤维取向对纤维介质辐射传热的影响[9]。Cunnington和Lee[10]为了计算高孔隙率的辐射特性，通过比较光谱反射率和透射率的实验测定和理论估计来验证该理论模型， Cunnington和Lee[11]应用Lee的辐射性能公式开发含随机取向的、纤维发生连接的的纤维介质的传热模型，并利用该模型对热导率的预测与大量的硅纤维隔热材料的传热数据进行比较。Boulet[12]等提出辐射传输矩阵模型。从一种介质的辐射特性开始，编写两个特征矩阵表示的透射和反射的贡献能量传递，然后对强度分布进行数值计算。Dombrovsky[13]利用散射理论公式计算了高孔隙率、任意取向的圆柱形适应纤维的吸收、扩散和辐射扩散系数，并且讨论了一种修正的的辐射传导估计值在瞬态和稳态下计算的适用性。这些模型的主要的作用是它们有助于提高的现象学方面的理解。然而，从扫描隔热纤维样品，如图1。1所示的电子显微照片，它由大量随机取向的，不同长度和直径的超冷玻纤维以及未纤维化物质组成。这是很难获得一个非常好的关于粒度分布的大小，形状，方向，和形态的认识。没有理由可以假定散射对应于密集纤维介质模型，因为在联结点出纤维弯曲并彼此连接。此外，存在的杂质会导致未知光学特性表面层的形成。84189

由于这些因素的影响，基于Mie散射理论的辐射特性计算是一项极其艰巨的任务。因此，解决反演问题成为核心问题。反演方法由测量反映的辐射参数和基于辐射传输方程的反演（RTE）组成。McCormick[14]采用反演分析技术确定单次散射反照率、消光系数和散射相函数。Nicolau[15]等人测量了玻璃纤维和石英纤维样品的入射、透射、和定向反射光谱辐射铜梁，通过测量和计算得到的透射率和反射率，使用高斯线性化方法得到各未知参数。Milandri[16]等人提出了一种基于双向反射和透射的石英羊毛样品的的实验测量，建立了一种反演方法，确定的辐射特性与通过Mie理论得到进行了比较。反演方法的一个优点是，它为无法用理论建模的复杂材料的辐射行为研究提供了有力的工具。这种方法的不足之处是，它需要的知道事件发生的时刻和边界的实际辐射通量，这在实际应用中通常是很难测量的。必须提到的是，测量需要足够多方向上的信息才可以识别相位函数，但当大角度偏离入射方向的时候，辐射通量信号就会变得非常弱。在较低温度下的光谱特性可以提供，但得不到随温度而变的辐射特性，在材料热分析时往往迫切需要就是这种随温度变化的辐射特性。论文网