密度对导热系数的影响呈现先降后升的规律。当硅酸铝棉密度较低时，材料内部孔隙率大，空气含量高，而静止空气本身是优良的隔热介质，因此导热系数较低。但随着密度进一步降低，孔隙过大，空气对流增强，辐射传热也更容易穿透，导热系数反而上升。反之，密度过高时，纤维间接触点增多，固体传热路径变短，导热系数同样会升高。通常，硅酸铝棉在密度约为100–200 kg/m³时达到较低的导热系数，这一“区间”因纤维直径和温度条件略有差异。
温度升高会显著增加硅酸铝棉的导热系数。在低温阶段，热传导主要通过纤维固体骨架和孔隙中的气体进行。当温度超过400–600℃时，孔隙内的辐射传热迅速增强，成为主要传热方式。这是因为高温下热辐射强度与绝对温度的四次方成正比。因此，硅酸铝棉在常温下的导热系数可能仅为0.03–0.04 W/(m·K)，而在1000℃时可能升至0.15–0.20 W/(m·K)甚至更高。实际工程中，常通过添加遮光剂（如氧化锆、碳化硅）来抑制高温辐射传热。
纤维直径对导热系数的影响较为复杂。较细的纤维（如2–3 μm）能形成更细密的孔隙结构，有效抑制气体对流和辐射，从而降低导热系数。但纤维过细时，单位体积内纤维数量增多，固体接触点增加，固体传热贡献上升。此外，过细纤维在高温下更易发生收缩和析晶，导致结构劣化。研究表明，硅酸铝棉纤维直径在3–5 μm范围内综合隔热性能较优。纤维直径的均匀性也很重要，直径分布过宽会造成孔隙结构不均，局部传热增强。
实际应用中，这三个因素并非孤立作用。例如，高温环境下需要适当提高密度以抑制辐射传热，同时选择合适直径的纤维以平衡固体传热。近年来，纳米级硅酸铝纤维和梯度密度结构设计成为研究热点，通过在多尺度上调控孔隙与纤维分布，进一步降低高温导热系数。理解密度、温度和纤维直径的耦合关系，是实现硅酸铝高温棉精准选型与优化设计的关键。
