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最新常见材料导热系数全.pdf


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 (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 0.12W/(m·K) 的材料称为保
温材料),而把导热系数在 0.05 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
14.63
低密度硅胶
64
玻璃
35
玻璃钢
90
泡沫
36~ 54 FR4 70 ~ 环氧树脂
32 ~
导热 系数 W/mK 0.25 0.25 0.2
0.14~0.2
0.21~0.26
0.25 0.14 0.17 0.08 0.33 0.5
0.19~0.26
0.25 0.35 0.17 0.12
0.5~1.0
Kovar 钻石 金 银 纯铝 纯铜 纯锌 纯钛 纯锡 纯铅 纯镍 钢 黄铜 青铜
导热 系数
材料名称
W/mK 150
ABS
7.6
Hale Waihona Puke PA490PC46
PMMA
77
PP
2 150
PP+25%玻纤
软质 PVC
45
硬质 PVC
17.3
PS
2300
LDPE
317
HDPE
429
橡胶
237
PU
401
纯硅胶
112
中密度硅胶
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
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·℃ 卡 / 厘米 ·秒·℃
瓦/
[kcal/(m h··℃ )] [cal/(cm s··℃ )] 米 ·K[W/(m ·K)]
焦耳 / 厘 英热单位 / 英
米 ·秒 ·℃
尺 ·时 ·℉
[J/(cm s·℃ )] [Btu/(ft h··℉ )]
1
2.78 ×10 -3
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材
料填充缝隙间的空气 .
傅力叶方程式: Q=KA△T/d, R=A△T/Q Q: d: 热量传递距离
热量, W K: 导热率, W/mk A :接触面积 △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。
导热 系数 W/mK
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 例如石棉、珍珠岩等
0 。8x10 的 3 次方瓦 /(米时 ·摄氏度)的材料称为保温材料。
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
0.40 0.045 0.2
0.2~2.2
材料名称
空气 水蒸汽 水 硫酸 5~ 2木5材%(纵向 ) 木材 (横向 ) 普通粘土砖 耐火砖 水泥沙 瓷砖 石棉 玄武岩 花岗岩 石蜡 石油 沥青 纸板 铸铁 不锈钢 铸铝 Al 6061 Al 6063 Al 7075
导热 系数
材料名 称
W/mK
0.01~0.04
1.16
1.16 ×10 -2
0.672
360
1
418.7
4.187
242
0.8598
2.39 ×10 -3
1
10 -2
0.578
85.98
0.239
100
1
57.8
1.49
4.13 ×10 -3
1.73
1.73 ×10 -2
1
材料名称
Si SiO2 SIC GaAs GaP LTCC AlN
Al2O3 蓝宝石
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。
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。
K 值,也并不完全是真正的导
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。
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 热率值。
0.023
导热硅 胶垫
0.5~0.7
0.47~ 0.5
0.38
0.14~0.17 0.7~0.8
1.06
0.9~1.28
1.99
0.15~0.37
2.18
2.6~3.6
0.12 0.14 0.7
0.06~0.14
42~ 90
17
138~147
160 201
130
导热 系数
W/mK 0.8~ 3
材料名称
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。
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 0.05 瓦/米度以下的材料称 为高效保温材料。
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