常见材料导热系数版.docx
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常见材料导热系数版
导热率K是材料本身的固有性能参数，用于描述材料的导热能力，又称为热导率，单位为W/mK。
这个特性跟材料本身的大小、形状、厚度都是没有关系的，只是跟材料本身的成分有关系。
不同成分的导热率差异较大，导致由不同成分构成的物料的导热率差异较大。
单粒物料的导热性能好于堆积物料。
稳态导热：
导入物体的热流量等于导出物体的热流量，物体内部各点温度不随时间而变化的导热过程。
非稳态导热：
导入和导出物体的热流量不相等，物体内任意一点的温度和热含量随时间而变化的导热过程，也称为瞬态导热过程。
导热系数是指在稳定传热条件下，1m厚的材料，两侧表面的温差为1度（K,°C）,在1秒内，通过1平方米面积传递的热量，用λ表示，单位为瓦/米·度
导热系数与材料的组成结构、密度、含水率、温度等因素有关。
非晶体结构、密度较低的材料，导热系数较小。
材料的含水率、温度较低时，导热系数较小。
通常把导热系数较低的材料称为（我国国家标准规定，凡平均温度不高于350℃时导热系数不大于（m·K）的材料称为保温材料），而把导热系数在瓦/米摄氏度以下的材料称为高效保温材料。
导热系数高的物质有优良的导热性能。
在热流密度和厚度相同时，物质高温侧壁面与低温侧壁面间的温度差，随导热系数增大而减小。
锅炉炉管在未结水垢时，由于钢的导热系数高，钢管的内外壁温差不大。
而钢管内壁温度又与管中水温接近，因此，管壁温度（内外壁温度平均值）不会很高。
但当炉管内壁结水垢时，由于水垢的导热系数很小，水垢内外侧温差随水垢厚度增大而迅速增大，从而把管壁金属温度迅速抬高。
当水垢厚度达到相当大（一般为1~3毫米）后，会使炉管管壁温度超过允许值，造成炉管过热损坏。
对锅炉炉墙及管道的保温材料来讲，则要求导热系数越低越好。
一般常把导热系数小于0。
8x10的3次方瓦/（米时·摄氏度）的材料称为保温材料。
例如石棉、珍珠岩等
填缝导热材料有:
导热硅脂、导热云母片、导热陶瓷片、导热矽胶片、导热双面胶等。
主要作用是填充发热功率器件与散热片之间的缝隙，通常看似很平的两个面,其实接触面积不到40%,又因为空气是不良导热体，导热系数仅有,填充缝隙就是用导热材料填充缝隙间的空气.
傅力叶方程式：
Q=KA△T/d,
R=A△T/QQ:
热量，WK:
导热率，W/mkA：
接触面积
d:
热量传递距离△T：
温度差R:
热阻值
将上面两个公式合并，可以得到K=d/R。
因为K值是不变的，可以看得出热阻R值，同材料厚度d是成正比的。
也就说材料越厚，热阻越大。
但如果仔细看一些导热材料的资料，会发现很多导热材料的热阻值R，同厚度d并不是完全成正比关系。
这是因为导热材料大都不是单一成分组成，相应会有非线性变化。
厚度增加，热阻值一定会增大，但不一定是完全成正比的线性关系，可能是更陡的曲线关系。
实际这是不可能的条件。
所以测试并计算出来的热阻值并不完全是材料本身的热阻值，应该是材料本身的热阻值+所谓接触面热阻值。
因为接触面的平整度、光滑或者粗糙、以及安装紧固的压力大小不同，就会产生不同的接触面热阻值，也会得出不同的总热阻值。
所以国际上流行会认可设定一种标准的测试方法和条件，就是在资料上经常会看到的ASTMD5470。
这个测试方法会说明进行热阻测试时候，选用多大的接触面积A，多大的热量值Q，以及施加到接触面的压力数值。
大家都使用同样的方法来测试不同的材料，而得出的结果，才有相比较的意义。
通过测试得出的热阻R值，并不完全是真实的热阻值。
物理科学就是这样，很多参数是无法真正的量化的，只是一个“模糊”的数学概念。
通过这样的“模糊”数据，人们可以将一些数据量化，而用于实际应用。
此处所说的“模糊”是数学术语，“模糊”表示最为接近真实的近似。
而同样道理，根据热阻值以及厚度，再计算出来的导热率K值，也并不完全是真正的导热率值。
傅力叶方程式，是一个完全理想化的公式。
我们可用来理解导热材料的原理。
但实际应用、热阻计算是复杂的数学模型，会有很多的修正公式，来完善所有的环节可能出现的问题。
总之：
a.同样的材料，导热率是一个不变的数值，热阻值是会随厚度发生变化的。
b.同样的材料，厚度越大，可简单理解为热量通过材料传递出去要走的路程越多，所耗的时间也越多，效能也越差。
c.对于导热材料，选用合适的导热率、厚度是对性能有很大关系的。
选择导热率很高的材料，但是厚度很大，也是性能不够好的。
最理想的选择是：
导热率高、厚度薄，完美的接触压力保证最好的界面接触。
d、使用什么导热材料给客户，理论上来讲是很困难的一件事情。
很难真正的通过一些简单的数据，来准确计算出选用何种材料合适。
更多的是靠测试和对比，还有经验。
测试能达到产品要求的理想效果，就是最为合适的材料。
e、不专业的用户，会关注材料的导热率；专业的用户，会关注材料的热阻值。
导热系数
导热系数是指在稳定传热条件下，1m厚的材料，两侧表面的温差为1度（K,°C）,在1小时内，通过1平方米面积传递的热量，单位为瓦/米度（W/mK,此处的K可用°C代替）。
导热系数与材料的组成结构、密度、含水率、温度等因素有关。
非晶体结构、密度较低的材料，导热系数较小。
材料的含水率、温度较低时，导热系数较小。
通常把导热系数较低的材料称为保温材料，而把导热系数在瓦/米度以下的材料称为高效保温材料。
导热率（热导率）是反映材料导热性能的物理量，它不仅是评价材料的热学特性的依据，而且是材料在应用时的一个设计依据，在加热器、散热器、传热管道设计、房屋设计等工程实践中都要涉及这个参数。
因为材料的热导率不仅随温度、压力变化，而且材料的杂质含量。
结构变化都会明显影响热导率的数值，所以在科学实验和工程技术中对材料的热导率常用实验的方法测定。
内容。
导热系数单位换算
千卡/米·时·℃[kcal/（m·h·℃）]
卡/厘米·秒·℃[cal/（cm·s·℃）]
瓦/米·K[W/（m·K）]
焦耳/厘米·秒·℃[J/（cm·s·℃）]
英热单位/英尺·时·℉[Btu/（ft·h·℉）]
1
×10-3
×10-2
360
1
242
×10-3
1
10-2
100
1
×10-3
×10-2
1
材料名称
导热
系数
W/mK
材料名称
导热
系数
W/mK
材料名称
导热
系数
W/mK
材料名称
导热
系数
W/mK
材料名称
导热
系数
W/mK
Si
150
ABS
空气
～
导热硅胶垫
～3
SiO2
PA
水蒸汽
SIC
490
PC
水
～
GaAs
46
PMMA
～
硫酸5～25％
～
GaP
77
PP
～
木材（纵向）
LTCC
2
PP+25％玻纤
木材（横向）
～
AlN
150
软质PVC
普通粘土砖
～
Al2O3蓝宝石
45
硬质PVC
耐火砖
Kovar
PS
水泥沙
～
钻石
2300
LDPE
瓷砖
金
317
HDPE
石棉
～
银
429
橡胶
～
玄武岩
纯铝
237
PU
花岗岩
～
纯铜
401
纯硅胶
石蜡
纯锌
112
中密度硅胶
石油
纯钛
低密度硅胶
沥青
纯锡
64
玻璃
～
纸板
～
纯铅
35
玻璃钢
铸铁
42～90
纯镍
90
泡沫
不锈钢
17
钢
36～54
FR4
铸铝
138～147
黄铜
70～183
环氧树脂
～
Al6061
160
青铜
32～153
Al6063
201
Al7075
130
常用材料的导热系数表
用途
材料名称
密度（kg/m3）
导热系数（W/
窗框
铜
8900
380
硅合金铝
2800
160
黄铜
8400
120
铁
7800
50
不锈钢
7900
17
PVC
1390
硬木
700
建筑构件软木
500
UP树脂玻璃钢
1900
玻璃
碳酸钙玻璃
2500
有机玻璃PMMA
1180
聚碳酸脂
1200
热断桥
聚冼氨尼龙
1150
%尼龙,25%玻璃纤维
1450
高密度聚乙烯HD
980
低密度聚乙烯LD
920
固体聚丙烯
910
25%玻纤聚丙烯
1200
聚亚氨脂树脂PU
1200
刚性PVC
1390
防雨
氯丁橡胶PCP
1240
密封条
三元乙丙EPDM
1150
纯硅胶
1200
柔性PVC
1200
聚脂马海毛
柔性橡胶泡末
60-80
密封剂
刚性聚氨脂PU
1200
固体/热融异丁烯
1200
聚硫胶
1700
纯硅胶
1200
聚异丁烯
930
聚脂树脂
1400
硅胶干燥剂
720
分子筛
650-750
低密度硅胶泡末
750
中密度硅胶泡末
820
金属导热系数表（W/mK）
热传导系数的定义为：
每单位长度、每K，可以传送多少W的能量，单位为W/mK。
其中“W”指热功率单位，“m”代表长度单位米，而“K”为绝对温度单位。
该数值越大说明导热性能越好。
以下是几种常见金属的热传导系数表：
银429
铜401
金317
铝237
铁80
锡67
铅
各种物质导热系数！
materialconductivityK（W/
diamond钻石2300
silver银429
cooper铜401
gold金317
aluminum铝237
各物质的导热系数
物质温度导热系数物质温度导热系数
亚麻布50落叶松木0
木屑50普通松木45～
海砂20杨木100
研碎软木20胶合板0
压缩软木20纤维素0
聚苯乙烯100丝20～
硫化橡胶50～炉渣50
镍铝锰合金0硬质胶25
青铜3032～153白桦木30
殷钢3011橡木20
康铜30雪松0
黄铜2070～183柏木20
镍铬合金20～171普通冕玻璃201
石棉0～石英玻璃4
纸12～燧石玻璃32
皮棉重燧石玻璃
矿渣棉0～精制玻璃12
毡汽油12
蜡凡士林12
纸板“天然气”油12
皮革～甘油0
冰煤油100
新下的雪蓖麻油500
填实了的雪橄榄油0
瓷已烷0
石蜡油二氯乙烷
变压器油90%硫酸
石油醋酸18
石蜡硝基苯
柴油机燃油二硫化碳
沥青甲醇
玄武岩四氯化碳
拌石水泥三氯甲烷
花岗石～氨气*
丙铜水蒸汽*～
苯重水蒸汽*
水空气*
聚苯板木工板重水硫化氢*
表2窗体材料导热系数
窗框材料钢材铝合金PVCPA松木
导热系数203
表3不同玻璃的传热系数
玻璃类型玻璃结构（m）传热系数
K-w/（m2-k）
单层玻璃
双层中空玻璃5×9×5
5×12×5
一层中空玻璃5×9×5×9×5
←--5×12×5×12×5
Lhw-E中空玻璃5×12×5
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