Ateşe dayanıklı seramik elyafın kütle yoğunluğu, seramik elyafın ağırlığının tüm malzemeye oranını ifade eder. Yığın yoğunluğunun boyutu, fırın astarının makul olup olmadığını belirlemek için bir göstergedir. Isıl iletkenliği etkileyen önemli bir faktördür.
A. Seramik elyaflı ürünlerin termal iletkenliği, yığın yoğunluğunun artmasıyla azalır, ancak azalma aralığı kademeli olarak azalır, böylece yoğunluk belirli bir aralığı aştığında, termal iletkenlik artık azalmaz, aksine artma eğilimi gösterir.
B. Farklı sıcaklıklarda bir minimum termal iletkenlik ve buna karşılık gelen minimum hacim yoğunluğu vardır ve minimum termal iletkenliğe karşılık gelen hacim yoğunluğu, sıcaklığın artmasıyla artar.
Yukarıdaki kanunları doğru bir şekilde anlamak ve seramik elyafların uygulanmasına uygulamak büyük önem taşımaktadır. Seramik elyafların adyabatik performansı, esas olarak ürünlerin gözeneklerindeki sızdırmaz havanın adyabatik etkisine dayanmaktadır. Katı liflerin oranı belli olduğunda, gözeneklilik ne kadar büyükse, hacim yoğunluğu o kadar küçüktür.
Yığın yoğunluğu 96Kg/m³'den az olduğunda, karışık yapıdaki gazın gelişmiş salınımlı taşınımı ve ışınımsal ısı transferi nedeniyle, yığın yoğunluğuyla birlikte termal iletkenlik azalır ve üstel bir fonksiyonun artan bir eğilimini gösterir.
When the bulk density is >96Kg/m³, kütle yoğunluğu arttıkça elyafta dağılan gözenekler kapanır, mikro gözeneklerin oranı artar, gözeneklerdeki hava akışı kısıtlanır, elyaftaki ısı transferi azalır (ısıl direnç artar) ve aynı zamanda buna bağlı olarak deliklerin duvarları arasındaki radyasyon ısı transferi de azalır, dolayısıyla ısıl iletkenlik azalır.
Yığın yoğunluğu 240~320Kg/m³ gibi belirli bir aralığa yükseldiğinde, katı lifin temas noktası artar, böylece lifin kendisi bir işaret oluşturur ve köprü boyunca ısı transfer ağırlığı artar. İkincisi, katı elyafın temas noktası artar ve gözenekler ısı transferini etkiler. Sönümleme etkisi zayıflar, böylece termal iletkenlik artık azalmaz ve artma eğilimi gösterir. Bu nedenle, gözenekli fiber malzeme, en küçük termal iletkenliğe sahip optimum bir hacim yoğunluğuna sahiptir. Yabancı katmanlı seramik elyaf duvar kaplamaları için sıcak yüzeydeki seramik elyafların hacim yoğunluğu 130~160Kg/m³, kiremitli kompozit fırın astarının sıcak yüzeyindeki seramik elyafların hacmi ise 200~240Kg/m³ olarak belirtilmiştir.
Fırın duvarının sıcak yüzeyinden sonra, her seviyedeki fiber ürünlerin hacim yoğunluğu art arda azalır, çünkü yüksek sıcaklıkta seramik fiberin termal iletkenliği, düşük sıcaklığa göre hacim yoğunluğunun artmasıyla daha önemli ölçüde azalır (şekilde gösterildiği gibi). Yoğunluğa göre eşleşen kalınlık yönünde katmanlara sahip fiber astar yapısı, ısıl direnci fırın astarının kalınlık yönünde üniform tutabilir. Aynı termal direnç koşulları altında, elyaf tüketiminden tasarruf sağlayabilir ve fırın yapım maliyetlerini azaltabilir.