常用材料的导热系数表
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常用材料的导热系数表
材料的导热率
傅力叶方程式:
Q=KA△T/d,
R=A△T/Q Q: 热量,W;K: 导热率,W/mk;A:接触面积;d: 热量传递距离;△T:温度差;R: 热阻值
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。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。所以同类材料的导热率都是一样的,并不会因为厚度不一样而变化。
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。
根据R=A△T/Q这个公式,理论上来讲就能测试并计算出一个材料的热阻值R。但是这个公式只是一个最基本的理想化的公式,他设定的条件是:接触面是完全光滑和平整的,所有热量全部通过热传导的方式经过材料,并达到另一端。
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ASTM D5470。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。
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/m.K)
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 0.17 硬木700 0.18 建筑构件
软木
500 0.13 UP树脂玻
璃钢
1900 0.4
玻璃碳酸钙玻
璃
2500 1.0 有机玻璃
PMMA
1180 0.18
聚碳酸脂1200 0.2
热断桥聚冼氨尼
龙
1150 0.25 6.6%尼
龙,25%玻
璃纤维
1450 0.3
高密度聚
乙烯HD
980 0.5
低密度聚
乙烯LD
920 0.33
固体聚丙
烯
910 0.22
25%玻纤聚
丙烯
1200 0.25
聚亚氨脂
树脂PU
1200 0.25
刚性PVC 1390 0.17
防雨氯丁橡胶
PCP
1240 0.23
密封条三元乙丙
EPDM
1150 0.25
纯硅胶1200 0.35 柔性PVC 1200 0.14 聚脂马海
毛
0.14 柔性橡胶
泡末
60-80 0.05
密封剂刚性聚氨
脂PU
1200 0.25 固体/热融
异丁烯
1200 0.24 聚硫胶1700 0.4 纯硅胶1200 0.35 聚异丁烯930 0.2 聚脂树脂1400 0.19 硅胶干燥
剂
720 0.13 分子筛650-750 0.1 低密度硅
胶泡末
750 0.12 中密度硅
胶泡末
820 0.17
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34.8
各种物质导热系数!
material conductivity K (W/m.K)
diamond 钻石2300
silver 银429
cooper 铜401