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导热系数:
        导热系数是一个衡量物体导热能力的重要参数,它可以反映出不同材料的导热性能,帮助我们更好地选择适合的材料作为传热介质和散热材料。本文将详细介绍导热系数的定义及几种常见材料的导热系数,以便更好地了解导热系数及其在工程实践中的应用。
        什么是导热系数,导热系数单位是什么
        导热系数(又称热导率)是表示物质导热能力的物理量,反映了物体导热能力的大小,可以用来比较不同材料的导热性能。常用符号k表示。
        导热系数的定义是:在稳定传热条件下,1m厚的材料,两侧表面的温差为1度(K,℃),在1秒内(1s),通过1平方米面积传递的热量。导热系数的单位为W/(m·K),即瓦特每米每开尔文。
        
        导热系数定义示意图
        水、空气、铜的导热系数是多少
        空气的导热系数是0.026 W/(m·K),空气的导热系数较低,表明它的导热能力较弱,因此它不适合作为导热材料,反而可以用来当隔热材料,比如空气屏障就是利用空气导热系数很低的特点来隔绝热量的传递。
        水的导热系数是0.6 W/(m·K),水的导热系数是空气的20倍,比空气高得多,在室温下,水可以用作一般的导热材料,但其性能有限,它被广泛应用于工业和家用设备中。
        铜是一种优秀的导热材料,它的导热系数是400 W/(m·K),这意味着单位温差下,单位面积上单位时间传递的热量是空气的15000倍,是水的666倍。铜具有优秀的导热性能,可以有效地传递热量,并可以用作电子设备的散热材料。
        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。金属,陶瓷,石墨片属于导热系数高的材料,称为导热材料。
        综上所述,导热系数是衡量物质导热能力的重要参数,各种材料的导热系数不同,要根据实际情况选择合适的导热材料及散热材料。只有正确地选择和使用导热材料和散热材料,才能获得最佳的传热效果,并使工业生产获得最大的效益。

















常用材料的导热系数表





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。





各物质的导热系数



RIO材料说制表


各种材料导热系数表:了解材料对热能传导的能力
材料导热系数是一种衡量材料对热能传导的能力的量度,它决定了材料的热传导性能。每种材料的导热系数不同,因此,在选择材料时,需要考虑其导热系数。本文将介绍各种材料的导热系数表,帮助您更好地了解材料对热能传导的能力。
首先,介绍的是金属材料的导热系数表。金属材料的导热系数普遍高于其他材料,因此它们常用于热技术中,比如热交换器、热散热器和热管等,其导热系数表如下:


金属的导热系数表
317W/mk
429W/mk
400W/mk
237W/mk
48W/mk

其次,介绍非金属固态材料的导热系数表,非金属材料的导热系数比金属材料低得多。
1、玻璃的导热系数是计算建筑热舒适度的重要参数,也是热工分析的重要指标。根据玻璃的不同性质,其导热系数也有所不同。下面是常见玻璃的导热系数。

玻璃的导热系数表
普通玻璃1.05~1.2W/mk
双层玻璃1.05~2.5W/mk
夹层玻璃
1.2~3.0W/mk
热绝缘玻璃0.35~0.7W/mk
光学玻璃
0.2~0.9W/mk

2、塑料的导热系数取决于其组分和结构,但一般来说,它的导热系数比金属低得多。根据塑料的类型,其导热系数可以从0.2到0.4W/mK范围内变化,其导热系数如下表:

塑料的导热系数表
ABS塑料0.2W/mk
PP塑料0.17W/mk
HDPE塑料0.43W/mk
PVC塑料0.17W/mk
PA塑料0.25W/mk
PC塑料0.2W/mk
POM塑料0.38W/mk

3、橡胶的导热系数一般较低,其值大约在0.01~0.5W/mK之间,其导热性能也受到其结构和成分组成以及表面粗糙度的影响。橡胶的导热系数表如下:

橡胶的导热系数表
聚氨酯(PU)0.18~0.25W/mk
硅橡胶0.2W/mk
热塑性橡胶0.14~0.44W/mk
耐油橡胶0.14~0.44W/mk
聚碳酸酯0.08~0.25W/mk
氟橡胶0.09~0.14W/mk
聚酯橡胶0.07~0.2W/mk
氯丁橡胶0.12~0.14W/mk

接下来,我们介绍气体的导热系数,气体的导热系数也是非常低的,一般在0.015-0.025W/(m·K)之间。气体材料具有良好的隔热性能,因此也常用于保温和隔热技术中。常见气体的导热系数如下表所示:

气体的导热系数表
空气(干燥)
0.026
氩气0.016
二氧化碳(气体)0.0146
氦气0.15
氢气0.18
氪气0.0088
甲烷(气)0.03
氮气(气)0.024
饱和蒸汽0.0184
氙气0.0184

最后,我们介绍液体材料的导热系数,液体的导热系数比金属和玻璃材料的导热系数低得多(水银除外)。因此,水材料也常用于保温和隔热技术中,可以有效降低热量的传递。下表是常见液体的导热系数。

液体的导热系数
醋酸(50%20℃)
0.35
丙酮(30℃)0.17
苯胺(0·20℃)0.17
苯(30℃)0.16
氯化钙盐水(30%30℃)0.55
乙醇(80%20℃)0.24
甘油(60%20℃)0.38
水银(28℃)8.36
硫酸(90%30℃)0.36
水(30℃)0.62

以上就是各种材料导热系数表介绍,希望能够帮助您更好地了解材料对热能传导的能力,并帮助您在选择材料时作出正确的决定。此外,在使用材料时,还需要考虑材料的其他性能,以确保更好的使用效果。
固体固体是由自由电子原子组成的,原子又被约束在规律排列的晶格中。相应的,热能的传输是由两种作用实现的:自由电子的迁移和晶格的振动波。当视为准粒子现象时,晶格振动子称为声子。纯金属中,电子对导热贡献最大,而在非导体中,声子的贡献起主要作用。
常用的固体导热系数见表1。纯金属的导热系数一般随温度升高而降低。而金属的纯度对导热系数影响很大,如含碳为1%的普通碳钢的导热系数为45W/m ·K ,不锈钢的导热系数仅为16 W/m ·K 。
表1 常用固体材料的导热系数
固体
温度,℃
导热系数λ,W/m·K

300
230

18
94

100
377
熟铁
18
61
铸铁
53
48

100
33

100
57

100
412
钢(1%C)
18
45
船舶用金属
30
113
青铜

189
不锈钢
20
16
石墨
0
151
石棉板
50
0.17
石棉
0~100
0.15
混凝土
0~100
1.28
耐火砖

1.04
保温砖
0~100
0.12~0.21
建筑砖
20
0.69
绒毛毯
0~100
0.047
棉毛
30
0.050
玻璃
30
1.09
云母
50
0.43
硬橡皮
0
0.15
锯屑
20
0.052
软木
30
0.043
玻璃毛
--
0.041
85%氧化镁
--
0.070
TDD(岩棉)保温一体板
70
0.040
TDD(XPS板)保温一体板
25
0.028
TDD(真空绝热)保温一体板
25
0.006
TDD真空绝热保温板
25
0.006
ABS
--
0.25



液体
液体分成金属液体和非金属液体两类,前者导热系数较高,后者较低。在非金属液体中,水的导热系数最大,除去水和甘油外,绝大多数液体的导热系数随温度升高而略有减小。一般来说,溶液的导热系数低于纯液体的导热系数。表2列出了几种液体的导热系数值。
表 2 液体的导热系数
液体

温度,℃
导热系数λ,W/m·K
醋酸
50%
20
0.35
丙酮

30
0.17
苯胺

0~20
0.17


30
0.16
氯化钙盐水
30%
30
0.55
乙醇
80%
20
0.24
甘油
60%
20
0.38
甘油
40%
20
0.45
正庚烷

30
0.14
水银

28
8.36
硫酸
90%
30
0.36
硫酸
60%
30
0.43


30
0.62



气体
气体的导热系数随温度升高而增大。在通常的压力范围内,其导热系数随压力变化很小,只有在压力大于196200kN/m2 ,或压力小于2.67kN/m2(20mmHg)时,导热系数才随压力的增加而加大。故工程计算中常可忽略压力对气体导热系数的影响。
气体的导热系数很小,故对导热不利,但对保温有利。常见的几种气体的导热系数值见表3 。
表 3 气体的导热系数
气体
温度,℃
导热系数λ,W/m·K

0
0.17
二氧化碳
0
0.015
空气
0
0.024
空气
100
0.031
甲烷
0
0.029
水蒸汽
100
0.025

0
0.024
乙烯
0
0.017

0
0.024
乙烷
0
0.018

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