常見材料導(dǎo)熱系數(shù)(史上最全版)

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/mK。這個(gè)特性跟材料本身的大小、形狀、厚度都是沒有關(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)熱過程，也稱為瞬態(tài)導(dǎo)熱過程。導(dǎo)熱系數(shù)是指在穩(wěn)定傳熱條件下，1m的材料，兩側(cè)表面的溫差1（K,°C）在1內(nèi)，通過1方米面積傳遞的熱量，用示，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)定平均溫度不高于℃時(shí)導(dǎo)熱系數(shù)不大于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管管壁溫度超過允許值，造成爐管過熱損壞。對(duì)鍋爐爐墻及管道的保溫材料來講，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08x10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: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)接觸面積不到又因?yàn)榭諝馐遣涣紝?dǎo)熱體，導(dǎo)熱系數(shù)僅有0.03w/m.k,充縫隙就是用導(dǎo)熱材料填充縫隙間的空氣傅力葉程式：Q=KA△T/d,R=A△T/QQ:熱量，WK:導(dǎo)熱率，W/mkA：接觸面積d:熱量傳遞距離△T：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d是成正比的。也就說材料越厚，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)熱材料的熱阻值同厚度d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)說明進(jìn)行熱阻測(cè)試時(shí)候，選用多大的接觸面積，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)是無法真正的量化的，只是一個(gè)“模糊”的數(shù)學(xué)概念。通過這樣的“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。此處所說的“模糊”是數(shù)學(xué)術(shù)語，“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)算出來的導(dǎo)熱率值，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，來完善所有的環(huán)節(jié)可能出現(xiàn)的問題?？傊篴.同樣的材料，導(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。b.同樣的材料，厚度越大，可簡(jiǎn)單理解為熱量通過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。c.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，理論上來講是很困難的一件事情。很難真正的通過一些簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)，來準(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1（C）,1小時(shí)內(nèi)，通過1方米面積傳遞的熱量，單位為瓦/米度（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)熱系單位換算千卡/·時(shí)℃[kcal/(m·h·℃)]13601.49

卡/厘米··℃℃)]2.78×1012.39×104.13×10

瓦/米·K[W/(m·K)]1.1611001.73

焦耳/厘米·秒℃℃)]1.16×1010-211.73×10

英熱單位/英尺·時(shí)℉[Btu/(ft·h·℉)]24257.81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)熱材料名稱導(dǎo)熱材料名稱導(dǎo)熱材料名導(dǎo)熱系數(shù)系數(shù)系數(shù)稱系數(shù)W/mKW/mKW/mKW/mKSi150ABS空氣0.01～導(dǎo)熱硅～3

材料導(dǎo)熱名稱系數(shù)W/mKSiO20.25水蒸汽SIC490PC水～0.14酸5～0.47～0.5～0.2％

膠墊

GaP77

0.21

木縱

0.382PP+25％

(橫

0.14～AlN150Al2O3藍(lán)

0.14硬質(zhì)0.17

土

0.7～0.81.06PS鉆石2300金317HDPE

0.080.330.5

水泥沙瓷磚石棉

0.9～1.281.990.15～銀429

橡膠

0.19

玄武巖

2.18純鋁237PU

花崗巖

2.6～3.6純銅401

純硅膠

0.35石蠟

0.12純鋅112純鈦

中密度硅0.17石油0.12瀝青

0.140.7純錫64純鉛35純鎳90鋼36～

玻璃鋼泡沫FR4

0.5～紙板鑄鐵不銹鋼0.2鑄鋁

0.06～429017138～黃銅

～

環(huán)氧樹脂～Al6061

160青銅～153常用材的導(dǎo)熱系數(shù)

2.2AlAl7075

201130用途

材料名稱

密度()

導(dǎo)熱系數(shù)(W/m.K)銅硅合金鋁黃銅鐵窗框不銹鋼硬木建筑構(gòu)件軟木樹脂玻璃鋼碳酸鈣玻璃玻璃有機(jī)玻璃聚碳酸脂聚冼氨尼龍

89003802800160840012078005079001713900.177000.185000.1319000.425001.011800.1812000.211500.256.6%尼,25%玻璃纖維

1450

0.3熱斷橋高密度聚乙烯HD980低密度聚乙烯LD920固體聚丙烯玻纖聚丙烯1200

0.50.330.220.25

聚亞氨脂樹脂PU剛性防雨氯丁橡膠三元乙丙EPDM純硅膠密封條柔性PVC聚脂馬海毛柔性橡膠泡末剛性聚氨脂PU固體/熱融異丁烯聚硫膠純硅膠

12001390124011501200120060-801200120017001200

0.250.170.230.250.350.140.140.050.250.240.40.35密封劑

聚異丁烯聚脂樹脂硅膠干燥劑分子篩低密度硅膠泡末中密度硅膠泡末

9301400720650-750750820

0.20.190.130.10.120.17金屬導(dǎo)系數(shù)表（熱傳導(dǎo)系數(shù)的定義為：每單位長(zhǎng)度、K，可以傳送多W的能量，單位W/mK。其中W”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)值越大說明導(dǎo)熱性能越好。以下是幾種常見金屬的熱傳導(dǎo)系數(shù)表：銀429銅401金317鋁237鐵80錫67鉛34.8各種物質(zhì)導(dǎo)熱系數(shù)！materialconductivityK鉆石2300銀429銅401金317aluminum鋁237各物質(zhì)導(dǎo)熱系數(shù)

物質(zhì)溫度導(dǎo)系數(shù)物質(zhì)溫度導(dǎo)系數(shù)亞麻布50落葉松木0木屑50普通松木450.08～0.11海砂20楊木1000.1研碎軟木20膠合板00.125壓縮軟木20纖維素0聚苯乙烯1000.08絲200.04～硫化橡膠500.22～0.29爐渣500.84鎳鋁錳合金0硬質(zhì)膠25青銅3032～153白樺木0.15殷鋼3011橡木200.17康銅30雪松00.095黃銅2070～183柏木0.1鎳鉻合金2012.3～171普通冕玻璃石棉0～石英玻璃1.46紙12～0.13燧石玻璃皮棉4.1重燧石玻璃0.78礦渣棉00.05～0.14精制玻璃0.9氈0.04汽油12蠟0.04凡士林12紙板0.14“天然氣”油120.14皮革0.18～0.19甘油冰2.22煤油100新下的雪蓖麻油500填實(shí)了的雪橄欖油0瓷1.05已烷0石蠟油二氯乙烷變壓器油硫酸0.354石油0.14醋酸18石蠟0.12硝基苯柴油機(jī)燃油二硫化碳瀝青甲醇玄武巖四氯化