常见材料的导热率
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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。
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M面积传递的热量,用λ表示,单位为瓦/M·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/M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M)后,会使炉管管壁温度超过允许值,造成炉管过热损坏。
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0。
8x10的3次方瓦/(M时·摄氏度)的材料称为保温材料。
例如石棉、珍珠岩等填缝导热材料有: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。
材料的导热率傅力叶方程式:Q=KA^ T/d,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R=A6 T/Q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,可以看得岀热阻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岀一个材料的热阻值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。
所以测试并计算岀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,而得岀的结果,才有相比较的意义。
通过测试得岀的热阻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。
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。
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。
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0。
8x10的3次方瓦/(米时·摄氏度)的材料称为保温材料。
例如石棉、珍珠岩等填缝导热材料有: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。
常见材料导热系数导热率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。
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。
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0。
8x10的3次方瓦/(米时·摄氏度)的材料称为保温材料。
例如石棉、珍珠岩等填缝导热材料有: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。
常见材料的热导率热导率是物质传热的能力,表示单位时间内单位面积上温度差单位长度的传热量,常用单位是W/(m·K)。
材料的热导率决定了其在传热过程中的效率和速度。
以下为常见材料的热导率以及相关介绍。
1.金属材料金属是最常见的导热材料,具有高导热率。
常见的金属材料如下:-铜(Cu)的热导率为401W/(m·K),是常见金属中导热最好的。
由于其良好的导热性能,铜广泛用于电子器件、输电线路等领域。
-铝(Al)的热导率为237W/(m·K),比铜稍低,但仍然属于导热性能较好的金属。
铝通常用于制造散热器、汽车散热器和各种导热元件等。
-铁(Fe)的热导率为79.5W/(m·K),比铜和铝低很多。
但由于铁的广泛应用,其导热性能仍然具有一定优势。
2.陶瓷材料陶瓷具有良好的绝缘性能和抗腐蚀性能,但其导热性能较差。
以下是几种常见的陶瓷材料:-氧化铝(Al2O3)的热导率约为30W/(m·K),它是最常见的工程陶瓷之一,广泛应用于耐磨、耐高温的场合。
-氧化锆(ZrO2)的热导率约为3W/(m·K),氧化锆常用于制造高温陶瓷,如炉窑和电解槽等。
3.聚合物材料聚合物是热导率较低的材料,通常用于隔热材料的制备。
以下是几种常见的聚合物材料:-聚乙烯(PE)的热导率约为0.33W/(m·K),是一种广泛应用的塑料材料。
由于其绝缘性能好,聚乙烯通常用于电缆、绝缘管等领域。
-苯乙烯(PS)的热导率约为0.13W/(m·K),苯乙烯也是一种常见的塑料材料,广泛用于包装、建材和电子产品等。
4.玻璃材料玻璃具有较低的热导率,是一种良好的绝缘材料。
以下是几种常见的玻璃材料:- 硼硅酸盐玻璃(Borosilicate Glass)的热导率约为1.2W/(m·K),由于其耐高温性能和化学稳定性,硼硅酸盐玻璃广泛应用于实验室器皿、荧光灯和太阳能板等领域。
- 硅玻璃(Silica Glass)的热导率约为1.4 W/(m·K),硅玻璃是一种多用途的玻璃材料,常用于光学透镜、光纤和传感器等领域。
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。
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。
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0。
8x10的3次方瓦/(米时·摄氏度)的材料称为保温材料。
例如石棉、珍珠岩等填缝导热材料有: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。
常用材料导热系数导热系数是衡量材料传热性能的重要指标,它表示单位时间内单位面积上的热量通过材料的能力。
常用材料的导热系数有:金属、绝缘材料、有机材料等。
金属是导热性能最好的材料之一、常见金属的导热系数范围大致在10-400W/(m·K)。
其中,银的导热系数最高,可达到400W/(m·K),其次是铜,达到385W/(m·K),铝的导热系数约为205W/(m·K),钢的导热系数约为50W/(m·K)。
绝缘材料是导热性能较差的材料。
常见绝缘材料的导热系数范围大致在0.01-0.5W/(m·K)。
例如,聚苯乙烯(泡沫塑料)的导热系数约为0.03W/(m·K),硅胶的导热系数约为0.2W/(m·K),石膏的导热系数约为0.33W/(m·K)。
有机材料的导热系数较绝缘材料略好,通常介于金属和绝缘材料之间。
常见有机材料的导热系数范围大致在0.1-1.0W/(m·K)。
例如,木材的导热系数约为0.1W/(m·K),聚合物的导热系数大致在0.1-0.3W/(m·K)之间。
此外,导热系数与材料的温度、密度、含水量等因素也有关系。
一般来说,材料的导热系数随着温度的升高而增加。
此外,密度较大的材料一般具有较高的导热系数,因为分子之间的距离较小,传热的路径更短。
含水量对一些材料的导热系数也有较大影响,例如,土壤的导热系数与含水量呈正相关关系。
需要注意的是,以上所列的导热系数值仅为常见材料的典型值,实际应用中可能会有一定的差异。
此外,材料的导热性能还受到其他因素的综合影响,如热传导路径、表面状况、厚度等。
在热工设计和建筑领域,了解不同材料的导热系数对于优化热传导问题是非常重要的。
根据材料的导热性能,可以选择合适的隔热材料,提高散热装置的传热效率,减少热能的损失。
此外,在工程施工和材料选择过程中,也需要根据导热系数的差异,考虑材料间的热桥效应,防止热量的不必要传导。
之樊仲川亿创作导热率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,单位为W/mK。
这个特性跟资料自己的大小、形状、厚度都是没有关系的,只是跟资料自己的成分有关系。
分歧成分的导热率差别较大,导致由分歧成分构成的物料的导热率差别较大。
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更的导热过程。
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更的导热过程,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λ暗示,单位为瓦/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(我国国家尺度规定,凡平均温度不高于350℃时导热系数不大于0.12W/(m·K)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,物质高温侧壁面与低温侧壁面间的温度差,随导热系数增大而减小。
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出允许值,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。