常見(jiàn)材料導(dǎo)熱系數(shù)

導(dǎo)熱率K是材料本身的固有性能參數(shù)，用于描述材料的導(dǎo)熱能力，又稱為熱導(dǎo)率，單位為W/mK。這個(gè)特性跟材料本身的大小、形狀、厚度都是沒(méi)有關(guān)系的，只是跟材料本身的成分有關(guān)系。不同成分的導(dǎo)熱率差異較大，導(dǎo)致由不同成分構(gòu)成的物料的導(dǎo)熱率差異較大。單粒物料的導(dǎo)熱性能好于堆積物料。穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱：導(dǎo)入物體的熱流量等于導(dǎo)出物體的熱流量，物體內(nèi)部各點(diǎn)溫度不隨時(shí)間而變化的導(dǎo)熱過(guò)程。非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱：導(dǎo)入和導(dǎo)出物體的熱流量不相等，物體內(nèi)任意一點(diǎn)的溫度和熱含量隨時(shí)間而變化的導(dǎo)熱過(guò)程，也稱為瞬態(tài)導(dǎo)熱過(guò)程。導(dǎo)熱系數(shù)是指在穩(wěn)定傳熱條件下，1m厚的材料，兩側(cè)表面的溫差為1度（K,°C），在1秒內(nèi)，通過(guò)1平方米面積傳遞的熱量，用久表示，單位為瓦/米■度導(dǎo)熱系數(shù)與材料的組成結(jié)構(gòu)、密度、含水率、溫度等因素有關(guān)。非晶體結(jié)構(gòu)、密度較低的材料，導(dǎo)熱系數(shù)較小。材料的含水率、溫度較低時(shí)，導(dǎo)熱系數(shù)較小。通常把導(dǎo)熱系數(shù)較低的材料稱為保溫材料（我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，凡平均溫度不高于350°C時(shí)導(dǎo)熱系數(shù)不大于0.12W/（m?K）的材料稱為保溫材料），而把導(dǎo)熱系數(shù)在0.05瓦/米攝氏度以下的材料稱為高效保溫材料。導(dǎo)熱系數(shù)高的物質(zhì)有優(yōu)良的導(dǎo)熱性能。在熱流密度和厚度相同時(shí)，物質(zhì)高溫側(cè)壁面與低溫側(cè)壁面間的溫度差，隨導(dǎo)熱系數(shù)增大而減小。鍋爐爐管在未結(jié)水垢時(shí)，由于鋼的導(dǎo)熱系數(shù)高，鋼管的內(nèi)外壁溫差不大。而鋼管內(nèi)壁溫度又與管中水溫接近，因此，管壁溫度（內(nèi)外壁溫度平均值）不會(huì)很高。但當(dāng)爐管內(nèi)壁結(jié)水垢時(shí)，由于水垢的導(dǎo)熱系數(shù)很小，水垢內(nèi)外側(cè)溫差隨水垢厚度增大而迅速增大，從而把管壁金屬溫度迅速抬高。當(dāng)水垢厚度達(dá)到相當(dāng)大（一般為1~3毫米）后，會(huì)使?fàn)t管管壁溫度超過(guò)允許值，造成爐管過(guò)熱損壞。對(duì)鍋爐爐墻及管道的保溫材料來(lái)講，則要求導(dǎo)熱系數(shù)越低越好。一般常把導(dǎo)熱系數(shù)小于0。8x10的3次方瓦/（米時(shí)■攝氏度）的材料稱為保溫材料。例如石棉、珍珠巖等填縫導(dǎo)熱材料有：導(dǎo)熱硅脂、導(dǎo)熱云母片、導(dǎo)熱陶瓷片、導(dǎo)熱矽膠片、導(dǎo)熱雙面膠等。主要作用是填充發(fā)熱功率器件與散熱片之間的縫隙，通?？此坪芷降膬蓚€(gè)面，其實(shí)接觸面積不到40%，又因?yàn)榭諝馐遣涣紝?dǎo)熱體，導(dǎo)熱系數(shù)僅有0.03w/m.k,填充縫隙就是用導(dǎo)熱材料填充縫隙間的空氣.傅力葉方程式：Q=KAAT/d,R=AAT/QQ:熱量，WK:導(dǎo)熱率，W/mkA：接觸面積d:熱量傳遞距離AT:溫度差R:熱阻值將上面兩個(gè)公式合并，可以得到K=d/R。因?yàn)镵值是不變的，可以看得出熱阻R值，同材料厚度d是成正比的。也就說(shuō)材料越厚，熱阻越大。但如果仔細(xì)看一些導(dǎo)熱材料的資料，會(huì)發(fā)現(xiàn)很多導(dǎo)熱材料的熱阻值R，同厚度d并不是完全成正比關(guān)系。這是因?yàn)閷?dǎo)熱材料大都不是單一成分組成，相應(yīng)會(huì)有非線性變化。厚度增加，熱阻值一定會(huì)增大，但不一定是完全成正比的線性關(guān)系，可能是更陡的曲線關(guān)系。實(shí)際這是不可能的條件。所以測(cè)試并計(jì)算出來(lái)的熱阻值并不完全是材料本身的熱阻值，應(yīng)該是材料本身的熱阻值+所謂接觸面熱阻值。因?yàn)榻佑|面的平整度、光滑或者粗糙、以及安裝緊固的壓力大小不同，就會(huì)產(chǎn)生不同的接觸面熱阻值，也會(huì)得出不同的總熱阻值。所以國(guó)際上流行會(huì)認(rèn)可設(shè)定一種標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)試方法和條件，就是在資料上經(jīng)常會(huì)看到的ASTMD5470。這個(gè)測(cè)試方法會(huì)說(shuō)明進(jìn)行熱阻測(cè)試時(shí)候，選用多大的接觸面積A，多大的熱量值Q，以及施加到接觸面的壓力數(shù)值。大家都使用同樣的方法來(lái)測(cè)試不同的材料，而得出的結(jié)果，才有相比較的意義。通過(guò)測(cè)試得出的熱阻R值，并不完全是真實(shí)的熱阻值。物理科學(xué)就是這樣，很多參數(shù)是無(wú)法真正的量化的，只是一個(gè)“模糊”的數(shù)學(xué)概念。通過(guò)這樣的“模糊”數(shù)據(jù)，人們可以將一些數(shù)據(jù)量化，而用于實(shí)際應(yīng)用。此處所說(shuō)的“模糊”是數(shù)學(xué)術(shù)語(yǔ)，“模糊”表示最為接近真實(shí)的近似。而同樣道理，根據(jù)熱阻值以及厚度，再計(jì)算出來(lái)的導(dǎo)熱率K值，也并不完全是真正的導(dǎo)熱率值。傅力葉方程式，是一個(gè)完全理想化的公式。我們可用來(lái)理解導(dǎo)熱材料的原理。但實(shí)際應(yīng)用、熱阻計(jì)算是復(fù)雜的數(shù)學(xué)模型，會(huì)有很多的修正公式，來(lái)完善所有的環(huán)節(jié)可能出現(xiàn)的問(wèn)題?？傊和瑯拥牟牧希瑢?dǎo)熱率是一個(gè)不變的數(shù)值，熱阻值是會(huì)隨厚度發(fā)生變化的。同樣的材料，厚度越大，可簡(jiǎn)單理解為熱量通過(guò)材料傳遞出去要走的路程越多，所耗的時(shí)間也越多，效能也越差。對(duì)于導(dǎo)熱材料，選用合適的導(dǎo)熱率、厚度是對(duì)性能有很大關(guān)系的。選擇導(dǎo)熱率很高的材料，但是厚度很大，也是性能不夠好的。最理想的選擇是：導(dǎo)熱率高、厚度薄，完美的接觸壓力保證最好的界面接觸。d、使用什么導(dǎo)熱材料給客戶，理論上來(lái)講是很困難的一件事情。很難真正的通過(guò)一些簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)，來(lái)準(zhǔn)確計(jì)算出選用何種材料合適。更多的是靠測(cè)試和對(duì)比，還有經(jīng)驗(yàn)。測(cè)試能達(dá)到產(chǎn)品要求的理想效果，就是最為合適的材料。e、不專業(yè)的用戶，會(huì)關(guān)注材料的導(dǎo)熱率；專業(yè)的用戶，會(huì)關(guān)注材料的熱阻值。導(dǎo)熱系數(shù)導(dǎo)熱系數(shù)是指在穩(wěn)定傳熱條件下，1m厚的材料，兩側(cè)表面的溫差為1度（K,°C），在1小時(shí)內(nèi)，通過(guò)1平方米面積傳遞的熱量，單位為瓦/米度（W/mK，此處的K可用°C代替）。導(dǎo)熱系數(shù)與材料的組成結(jié)構(gòu)、密度、含水率、溫度等因素有關(guān)。非晶體結(jié)構(gòu)、密度較低的材料，導(dǎo)熱系數(shù)較小。材料的含水率、溫度較低時(shí)，導(dǎo)熱系數(shù)較小。通常把導(dǎo)熱系數(shù)較低的材料稱為保溫材料，而把導(dǎo)熱系數(shù)在0.05瓦/米度以下的材料稱為高效保溫材料。導(dǎo)熱率（熱導(dǎo)率）是反映材料導(dǎo)熱性能的物理量，它不僅是評(píng)價(jià)材料的熱學(xué)特性的依據(jù)，而且是材料在應(yīng)用時(shí)的一個(gè)設(shè)計(jì)依據(jù)，在加熱器、散熱器、傳熱管道設(shè)計(jì)、房屋設(shè)計(jì)等工程實(shí)踐中都要涉及這個(gè)參數(shù)。因?yàn)椴牧系臒釋?dǎo)率不僅隨溫度、壓力變化，而且材料的雜質(zhì)含量。結(jié)構(gòu)變化都會(huì)明顯影響熱導(dǎo)率的導(dǎo)熱系數(shù)單位換算千卡/米?時(shí)?°C[kcal/(m?h?C)]卡/厘米?秒?C[cal/(cm?s?C)]瓦/米?K[W/(m?K)]焦耳/厘米?秒?C[J/(cm?s?C)]英熱單位/英尺時(shí)?°F[Btu/(ft?h.F)]12.78x10-31.161.16x10-20.6723601418.74.1872420.85982.39x10-3110-20.57885.980.239100157.81.494.13x10-31.731.73x10-21數(shù)值，所以在科學(xué)實(shí)驗(yàn)和工程技術(shù)中對(duì)材料的熱導(dǎo)率常用實(shí)驗(yàn)的方法測(cè)定。內(nèi)容。材料名稱導(dǎo)熱系數(shù)W/mK材料名稱導(dǎo)熱系數(shù)W/mK材料名稱導(dǎo)熱系數(shù)W/mK材料名稱導(dǎo)熱系數(shù)W/mK材料名稱導(dǎo)熱系數(shù)W/mKSi150ABS0.25空氣0.01?0.04導(dǎo)熱硅0.8?3SiO27.6PA0.25水蒸汽0.023膠墊SIC490PC0.2水0.5?0.7GaAs46PMMA0.14硫酸5?0.47?0.5?0.225%

GaP77PP0.21木材（縱0.38LTCC2PP+25%?25向）材（橫0.14?0.17AlN150軟質(zhì)PVC0.14向通粘土0.7?0.8A12O3藍(lán)45硬質(zhì)PVC0.17耐火磚1.06寶OVar17.3PS0.08水泥沙0.9?1.28鉆石2300LDPE0.33瓷磚1.99金317HDPE0.5石棉0.15?0.37銀429橡膠0.19—I_JLj玄武石2.18純鋁237PU?25花崗巖2.6?3.6純銅401純硅膠0.35石蠟0.12純鋅112中密度硅0.17石油0.14純鈦14.63低密度硅0.12瀝青0.7純錫64玻璃0.5?紙板0.06?0.14純鉛35玻璃鋼0.40鑄鐵42?90純鎳90泡沫0.045不銹鋼17鋼36?FR40.2鑄鋁138?147黃銅70?環(huán)氧樹(shù)脂0.2?Al6061160青銅323?2.2Al6063201153Al7075130常用材料的導(dǎo)熱系數(shù)表用途材料名稱密度(kg/m3)導(dǎo)熱系數(shù)（W/m.K）窗框銅8900380硅合金鋁2800160黃銅8400120鐵780050不銹鋼790017PVC13900.17硬木7000.18建筑構(gòu)件軟木5000.13UP樹(shù)脂玻璃鋼19000.4玻璃碳酸鈣玻璃25001.0有機(jī)玻璃PMMA11800.18聚碳酸脂12000.2熱斷橋聚冼氨尼龍11500.256.6%尼龍,25%玻璃纖維14509800.30.5高密度聚乙烯HD低密度聚乙烯LD9200.33固體聚丙烯9100.2225%玻纖聚丙烯12000.25

聚亞氨脂樹(shù)脂PU12000.25剛性PVC13900.17防雨氯丁橡膠PCP12400.23密封條三元乙丙EPDM11500.25純硅膠12000.35柔性PVC12000.14聚脂馬海毛0.14柔性橡膠泡末60-800.05密封劑剛性聚氨脂PU12000.25固體/熱融異丁烯12000.24聚硫膠17000.4純硅膠12000.35聚異丁烯9300.2聚脂樹(shù)脂14000.19硅膠干燥劑7200.13分子篩650-7500.1低密度硅膠泡末7500.12中密度硅膠泡末8200.17金屬導(dǎo)熱系數(shù)表（W/mK）429401317237806734.8熱傳導(dǎo)系數(shù)的定義為：每單位長(zhǎng)度、每K,可以傳送多少W的能量，單位為W/mK。其FW”指熱功率單位，“m”代表長(zhǎng)度單位米，而“K”為絕對(duì)溫度單位。該數(shù)值越大說(shuō)明導(dǎo)熱性能越好。以下是幾種常見(jiàn)金屬的熱傳導(dǎo)系數(shù)表：銀銅429401317237806734.8materialconductivityK(W/m.K)diamond鉆石2300silver銀429cooper銅401gold金317aluminum鋁237各物質(zhì)的導(dǎo)熱系數(shù)物質(zhì)溫度導(dǎo)熱系數(shù)物質(zhì)溫度導(dǎo)熱系數(shù)亞麻布500.09落葉松木00.13木屑500.05普通松木450.08?0.11海砂200.03楊木1000.1研碎軟木200.04膠合板00.125壓縮軟木200.07纖維素00.46聚苯乙烯1000.08絲200.04?0.05硫化橡膠500.22?0.29爐渣500.84鎳鋁錳合金032.7硬質(zhì)膠250.18青銅3032?153白樺木300.15殷鋼3011橡木200.17康銅3020.9雪松00.095黃銅2070?183柏木200.1鎳銘合金2012.3?171普通冕玻璃201石棉00.16?0.37石英玻璃41.46紙120.06?0.13燧石玻璃320.795皮棉4.10.03重燧石玻璃12.50.78礦渣棉00.05?0.14精制玻璃120.9氈0.04汽油120.11蠟0.04凡士林120.184紙板0.14“天然氣”油120.14皮革0.18?0.19甘油00.276冰2.22煤油1000.12新下的雪0.1蓖麻油5000.18填實(shí)了的雪0.21橄欖油00.165瓷1.05已烷00.152石蠟油0.123二氯乙烷0.147變壓器油0.12890%硫酸0.354石油0.14醋酸18石蠟0.12硝基苯0.159柴油機(jī)燃油0.12二硫化碳0.144瀝青0.699甲醇0.207玄武巖2.177四氯化碳0.106拌石水泥1.5三氯甲烷0.121花崗石2.68?3.35氨氣*0.022丙銅0.177水蒸汽*0.0235?0.