此外,材料的导热系数还受到温度、密度、含水率等因素的影响。
导热系数的大小与材料的导热性能有关,不同材料的导热系数也会有所不同。
下面将介绍一些常见材料的导热系数表,以便大家更好地了解各种材料的导热性能。
1.金属材料。
金属材料通常具有较高的导热系数,因此在热传导方面表现出色。
铝,237。
铁,80。
镍,91。
钨,173。
钢,50。
2.绝缘材料。
绝缘材料的导热系数相对较低,因此在隔热方面具有优势。
泡沫塑料,0.03。
硅胶,0.2。
聚乙烯,0.33。
聚氨酯,0.02。
聚苯乙烯,0.03。
3.建筑材料。
建筑材料的导热系数直接影响建筑物的保温性能。
砖墙,0.6-1.0。
石膏板,0.16。
玻璃,0.96。
木材,0.12-0.16。
砂岩,2.0。
4.液体和气体。
液体和气体的导热系数相对较低,因此在热传导方面表现一般。
空气,0.024。
氦气,0.15。
氮气,0.025。
甲烷,0.03。
酒精,0.17。
5.其他材料。
比如塑料、陶瓷、橡胶等材料都有各自的导热系数。
在实际应用中,了解材料的导热系数有助于选择合适的材料进行隔热或传热设计。
总结。
通过上述介绍,我们可以看到不同材料的导热系数差异较大,这也决定了它们在热传导方面的表现。
在工程设计和材料选择时,需要充分考虑材料的导热性能,以满足实际需求。
希望本文介绍的各种材料导热系数表能够对大家有所帮助。
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。
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,而把导热系数在瓦/米度以下的材料称为高效保温材料。
常用材料的导热系数表1.金属材料。
金属是导热性能最好的材料之一,其导热系数通常较高。
可以看出,铜的导热系数最高,因此在一些需要良好导热性能的场合,如制作散热器等,常会选用铜材料。
相对于金属材料,绝缘材料的导热系数通常较低。
由于其导热系数低,绝缘材料常用于保温隔热材料,如建筑保温材料、冷藏车隔热材料等。
3.塑料材料。
塑料是一种常见的工程材料,其导热系数通常较低。
由于其导热系数低、质轻、易加工等特点,塑料材料在工程中有着广泛的应用。
4.复合材料。
复合材料通常由多种材料组合而成,其导热系数取决于各组成材料的导热系数以及其相互之间的比例。
常见复合材料的导热系数因其组成材料的不同而有很大差异,需要根据具体情况进行具体分析。
除了上述提到的金属、绝缘、塑料和复合材料外,还有许多其他材料,如玻璃、陶瓷、木材等,它们的导热系数也各不相同。
在实际工程中,需要根据具体的热传导需求来选择合适的材料。
总结:导热系数是材料传热性能的重要参数,不同材料的导热系数有着很大差异。
在工程中,需要根据具体的热传导需求来选择合适的材料,以保证工程的热传导效果。
希望以上介绍的常用材料的导热系数表能对大家有所帮助,谢谢阅读!。
导热系数的定义为:每单位长度、每K,可以传送多少W的能量,单位为W/mK。
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。
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。
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。
常用金属材料的导热系数导热系数W(m.℃)0℃100℃200℃300℃400℃铝227.95227.95227.95227.95227.95铜383.79379.14372.16367.51362.86铁73.2767.4561.6454.6648.85铅35.1233.3831.4029.77----------镁172.12167.47162.82158.17-----------镍93.0482.5773.2763.9759.31银414.03409.38373.32361.69359.37锌112.81109.90105.83101.1893.04碳钢52.3448.8544.1941.8734.89不锈钢16.2817.4517.4518.49-----------大部分换热器的材料均采用金属,不同金属材料的导热系数相差很大,同种材料在不同温度下的导热系数也不一样。
上表中可以看出,常用材料中银的导热系数最高,仅次于银的为铜和铝。
双金属翅片管的翅片材料都采用铝,就是利用了铝的高效导热性能。
碳钢的导热系数较低,但取材方便,因此得到了广泛的应用。
不锈钢的导热系数和碳钢的导热系数有一定的差距。
很多单位在制造不锈钢散热器时按碳钢的设计方案制造,这是不科学的。
上表为常用金属材料的导热系数表,是计算换热器总换热系数时必不可少的一个数据。
金属导热系数表(W/mK):银429铜401金317铝237铁80锡67铅34.8常用材料导热系数(20℃)——λ(w/m。
k)晨怡热管2008-5—215:03:49名称λ(w/m。
k)F4、F460.19~0。
25聚苯乙烯0.04PVC0.14~0。
15PP0。
21~0.26PE0.42有机玻璃0。
14~0.20泡沫0。
045木材(横)0。
14~0。
17(纵)0.38散珍珠岩0.042~0。
08水泥珍珠岩0.07~0.09石棉0.15混凝土1.2885%MgO0.07玻璃0.52~1。
01水垢1。
3~3.1搪瓷0。
87~1。
16耐火砖1。
06普通砖0.7~0.8银419锌112钛14.63锡64铅35镍90钢36~54铸铁42~90钝铜381黄铜118青铜71纯铝218+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++铸铝138~147不锈钢17空气温度[10^-2(w/m.k)]100K0.93150K1.38200K1。
80250K2.21300K2。
62350K3。
00400K3.38水温度w/m。
k0℃0.5010℃0。
5820℃0。
6030℃0.6240℃0。
6450℃0。
6560℃0.6670℃0。
6780℃0.68水蒸汽0.023硫酸5~25%0。
51~0。
4725~50%0.47~0。
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。
目前市面上散热风扇所使用的散热片材料几乎都是铝合金,只有极少数是使用其他材料。
事实上,铝并不是导热系数最好的金属,效果最好的是银,其次是铜,再其次才是铝。
但是银的价格昂贵,不太可能拿来做散热片;铜虽笨重,但散热效果和价格上有优势,现在也逐步用来做散热片了;而铝的重量非常轻,兼顾导热性和质量轻两方面,因此,才普遍被用作电子零件散热的最佳材料。
铝质散热片并非是百分之百纯铝的,因为纯铝太达于柔软,所以都会加入少量的其他金属,铸造而成为铝合金,以获得适当的硬度,不过铝还是占了约百分之九十八左右。
导热系数的大小表明金属导热能力的大小,导热系数越大,导热热阻值相应降低,导热能力增强。
在金属材料中,银的导热系数最高(表),但成本高;纯铜其次,但加工不容易。
在风冷散热器中一般用6063T5铝合金,这是因为铝合金的加工性好(纯铝由于硬度不足,很难进行切削加工)、表面处理容易、成本低廉。
但随着散热需求的提高,综合运用各种导热系数高的材料,已是大势所趋。
有部分散热片采用了纯铜或铜铝结合的方式来制造。
例如,有的散热片底部采用纯铜,是为了发挥铜的导热系数大,传热量相对大的优点,而鳍片部分仍采用铝合金片,是为了加工容易,将换热面积尽可能做大,以便对流换热量增大。
但是此种方法最大的难点在于如何将铜与铝型鳍片充分地连接,如果连接不好,接触热阻会大量产生,反而影响散热效果。
各种常用金属材料及铝合金导热系数材料名称导热系数材料名称导热系数银99.9%411W/m.K硬铝4.5%Cu177W/m.K纯铜398W/m.K铸铝4.5%Cu163W/m.K金315W/m.KMg,0.6%Mn148W/m.K纯铝237W/m.K6061型铝合金155W/m.K1070型铝合金226W/m.K黄铜30%Zn109W/m.K1050型铝合金209W/m.K钢0.5%C54W/m.K6063型铝合金201W/m.K青铜25%Sn26W/m.K金和银的导热性能比较好,但缺点就是价格太高,纯铜散热效果则次之,但已经算是非常优秀的了,不过铜片也有缺点:造价高、重量大、不耐腐蚀等。
一、固体的导热系数常用的固体导热系数见表4-1。
在所有固体中,金属是最好的导热体。
纯金属的导热系数一般随温度升高而降低。
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4-2和图4-6列出了几种液体的导热系数值。
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。