常见材料导热系数史上最全版.docx

1、常见材料导热系数史上最全版之蔡仲巾千创作创作时间：二零二一年六月三十日导热率K是资料自己的固有性能参数, 用于描述资料的导热能力, 又称为热导率, 单元为W/mK.这个特性跟资料自己的年夜小、形状、厚度都是没有关系的, 只是跟资料自己的成份有关系.分歧成份的导热率不同较年夜, 招致由分歧成份构成的物料的导热率不同较年夜.单粒物料的导热性能好于聚积物料.稳态导热：导入物体的热流量即是导出物体的热流量, 物体内部各点温度不随时间而变动的导热过程.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动的导热过程, 也称为瞬态导热过程.导热系数是指在稳定传热条件下, 1m

2、厚的资料, 两侧概况的温差为1度（K,C）,在1秒内, 通过1平方米面积传递的热量, 用暗示, 单元为瓦/米度导热系数与资料的组成结构、密度、含水率、温度等因素有关.非晶体结构、密度较低的资料, 导热系数较小.资料的含水率、温度较低时, 导热系数较小.通常把导热系数较低的资料称为保温资料(我国国家标准规定, 凡平均温度不高于350时导热系数不年夜于0.12W/(mK)的资料称为保温资料）, 而把导热系数在0.05瓦/米摄氏度以下的资料称为高效保温资料.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, 物质高温侧壁面与高温侧壁面间的温度差, 随导热系数增年夜而减小.锅炉炉管在未结水垢时

3、, 由于钢的导热系数高, 钢管的内外壁温差不年夜.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年夜而迅速增年夜, 从而把管壁金属温度迅速抬高.当水垢厚度到达相当年夜（一般为13毫米）后, 会使炉管管壁温度超越允许值, 造成炉管过热损坏. 对锅炉炉墙及管道的保温资料来讲, 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）的资料称为保温资料.例如石棉、珍珠岩等填缝导热资料有: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

4、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0.03w/m.k,填充缝隙就是用导热资料填充缝隙间的空气.傅力叶方程式：Q=KAT/d,R=AT/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, 可以获得 K=d/R.因为K值是不变的, 可以看得出热阻R值, 同资料厚度d是成正比的.也就说资料越厚, 热阻越年夜.但如果仔细看一些导热资料的资料, 会发现很多导热资料的热阻值R, 同厚度d其实不是完全成正比关系.这是因为导热资料年夜都不是单一成份组成, 相应会有非线性

5、变动.厚度增加, 热阻值一定会增年夜, 但纷歧定是完全成正比的线性关系, 可能是更陡的曲线关系.实际这是不成能的条件.所以测试并计算出来的热阻值其实不完全是资料自己的热阻值, 应该是资料自己的热阻值+所谓接触面热阻值.因为接触面的平整度、光滑或者粗拙、以及装置紧固的压力年夜小分歧, 就会发生分歧的接触面热阻值, 也会得出分歧的总热阻值.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ASTM D5470.这个测试方法会说明进行热阻测试时候, 选用多年夜的接触面积A, 多年夜的热量值Q, 以及施加到接触面的压力数值.年夜家都使用同样的方法来测试分歧的资料, 而得出的结

6、果, 才有相比力的意义.通过测试得出的热阻R值, 其实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. 此地方说的“模糊” 是数学术语, “模糊”暗示最为接近真实的近似.而同样事理, 根据热阻值以及厚度, 再计算出来的导热率K值, 也其实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资料的原理.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呈现的问题.总之：a. 同样的资料, 导热率是一个不变的数值, 热

7、阻值是会随厚度发生变动的.b. 同样的资料, 厚度越年夜, 可简单理解为热量通过资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. 对导热资料, 选用合适的导热率、厚度是对性能有很年夜关系的.选择导热率很高的资料, 可是厚度很年夜, 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、使用什么导热资料给客户, 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资料合适.更多的是靠测试和比较, 还有经验.测试能到达产物要求的理想效果, 就是最为合适的资料.e、不专业的用户, 会关注资料的导热率；专业的用户,

8、会关注资料的热阻值.导热系数导热系数是指在稳定传热条件下, 1m厚的资料, 两侧概况的温差为1度（K,C）,在1小时内, 通过1平方米面积传递的热量, 单元为瓦/米度（W/mK,此处的K可用C取代）.导热系数与资料的组成结构、密度、含水率、温度等因素有关.非晶体结构、密度较低的资料, 导热系数较小.资料的含水率、温度较低时, 导热系数较小.通常把导热系数较低的资料称为保温资料, 而把导热系数在0.05瓦/米度以下的资料称为高效保温资料.导热率（热导率）是反映资料导热性能的物理量, 它不单是评价资料的热学特性的依据, 而且是资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

9、等工程实践中都要涉及这个参数.因为资料的热导率不单随温度、压力变动, 而且资料的杂质含量.结构变动城市明显影响热导率的数值, 所以在科学实验和工程技术中对资料的热导率经常使用实验的方法测定.内容.导热系数单元换算千卡/米时 kcal/(mh )卡 / 厘米秒 cal/(cms )瓦 / 米 KW/(mK)焦耳 / 厘米秒 J/(cms )英热单元 / 英尺时 Btu/(fth )12.7810 -31.1610 -236012422.3910 -3110 -210014.1310 -31.7310 -21资料名称导热系数W/mK资料名称导热系数W/mK资料名称导热系数W/mK资料名称导热系数W

10、/mK资料名称导热系数W/mKSi150ABS空气导热硅胶垫0.83SiO2PA水蒸汽SIC490PC水GaAs46PMMA硫酸525GaP77PP木材(纵向)LTCC2PP+25玻纤木材(横向)AlN150软质PVC普通粘土砖Al2O3蓝宝石45硬质PVC耐火砖KovarPS水泥沙钻石2300LDPE瓷砖金317HDPE石棉银429橡胶玄武岩纯铝237PU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4290纯镍90泡沫不锈钢17钢3654FR4铸铝138147黄铜70183环氧树脂Al 6061160青铜32153Al 6063201

11、Al 7075130经常使用资料的导热系数表用途资料名称密度(kg/m3)导热系数(W/m.K)窗框铜8900380硅合金铝2800160黄铜8400120铁780050不锈钢790017PVC1390硬木700建筑构件软木500UP树脂玻璃钢1900玻璃碳酸钙玻璃2500有机玻璃PMMA1180聚碳酸脂1200热断桥聚冼氨尼龙11506.6%尼龙,25%玻璃纤维1450高密度聚乙烯HD980低密度聚乙烯LD920固体聚丙烯91025%玻纤聚丙烯1200聚亚氨脂树脂PU1200刚性PVC1390防雨氯丁橡胶PCP1240密封条三元乙丙EPDM1150纯硅胶1200柔性PVC1200聚脂马海毛柔

12、性橡胶泡末60-80密封剂刚性聚氨脂PU1200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)热传导系数的界说为：每单元长度、每K, 可以传送几多W的能量, 单元为W/mK.其中“W”指热功率单元, “m”代表长度单元米, 而“K”为绝对温度单元.该数值越年夜说明导热性能越好.以下是几种罕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！material conductivity K (W/m.K)diamon

13、d 钻石 2300silver 银 429cooper 铜 401gold 金 317aluminum 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 0.09 落叶松木木屑 50 0.05 普通松木海砂 20 0.03 杨木研碎软木 20 0.04 胶合板压缩软木 20 0.07 纤维素聚苯乙烯 100 0.08 丝硫化橡胶0.29 炉渣镍铝锰合金 0 32.7 硬质胶青铜 30 32153 白桦木殷钢 30 11 橡木康铜 30 20.9 雪松黄铜 20 70183 柏木镍铬合金171 普通冕玻璃 20 1石棉0.37 石英玻璃纸0.13 燧石玻璃皮棉 4.1 0.

14、03 重燧石玻璃矿渣棉0.14 精制玻璃毡 0.04 汽油蜡 0.04 凡士林纸板 0.14 “天然气”油皮革0.19 甘油冰 2.22 煤油新下的雪 0.1 蓖麻油填实了的雪 0.21 橄榄油瓷 1.05 已烷石蜡油 0.123 二氯乙烷变压器油 0.128 90%硫酸石油 0.14 醋酸 18石蜡 0.12 硝基苯柴油机燃油 0.12 二硫化碳沥青 0.699 甲醇玄武岩 2.177 四氯化碳拌石水泥 1.5 三氯甲烷花岗石3.35 氨气丙铜 0.177 水蒸汽苯 0.139 重水蒸汽水 0.54 空气聚苯板 0.04 木工板重水 0.559 硫化氢表2 窗体资料导热系数窗框资料钢材铝合金 PVC PA 松木导热系数表 3 分歧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一层中空玻璃Lhw-E中空玻璃创作时间：二零二一年六月三十日