常用工程材料导热系数.pdf

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1、常用工程材料导热率材料的导热率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，常用单位为W/m*K。导热系数W/mK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）。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。常用的导热系数单位有kcal/(m·h·℃)，cal/(cm·s·℃)，W/(m·K)，J

2、/(cm·s·℃)，Btu/(ft·h·℉)。千卡/米·时·℃卡/厘米·秒·℃焦耳/厘米·秒·英热单位/英尺·瓦/米·K[W/[kcal/(m·h·[cal/(cm·s·℃[J/(cm·s·时·℉[Btu/(m·K)]℃)]℃)]℃)](ft·h·℉)]-3-212.78×101.161.16×100.6723601418.74.187242-30.85982.39×10110-20.57885.980.239100157.8-3-21.494.13×101.731.73×101在所有固体中，金属是良好的导热体。纯金属的导热系数

3、一般随温度升高而降低。并且金属的纯度对导热系数影响很大，如含碳为1%的普通碳钢的导热系数为45W/m·K左右，不锈钢的导热系数仅为16W/m·K。特别值得注意的普通陶瓷的导热系数为1.5W/m·K，而高导热的ALN陶瓷（氮化铝）可以做到170W/m·K以上。碳的同素异形体一般导热率都非常高。常用工程固体材料导热系数如下表（在20℃下测得）。材料名称导热系数W/mK材料名称导热系数W/mK材料名称导热系数W/mK金317铸铁42～90石墨稀4840～5300银429不锈钢17纳米碳管3180～3500纯铝237铸铝138～147石

4、墨151纯铜401Al6061160杂质钻石1000纯锌112Al6063201天然钻石2200纯钛14.63Al7075130人造钻石3320～4200纯锡64ALN（氮化铝）170玻璃0.5～1.0纯铅35氧化铝26～40玻璃钢0.40纯镍90钛合金5.8导热硅胶垫0.8～3青铜32～153砷化镓56含银导热硅脂4～10钢36～54硅150软质PVC0.14黄铜70～183二氧化硅7.6硬质PVC0.17木材(纵向)0.38石棉0.15～0.37环氧树脂0.2～2.2木材(横向)0.14～0.17玄武岩2.18橡胶0.19～

5、0.26普通粘土砖0.7～0.8花岗岩2.6～3.6ABS0.25耐火砖1.06石蜡0.12PA0.25水泥沙0.9～1.28纸板0.06～0.14PC0.2瓷砖1.99泡沫0.045PMMA0.14～0.2在液体中，液体分成金属液体和非液体两类，前者导热系数较高，后者较低。而在非金属液体中，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。常用液体导热率见下表（大部分在20℃下测得）。材料名称导热系数W/mK材料名称导热系数W/mK材料名称导热系数W/m

6、K水银8.36丙酮0.17甘油60%0.38水0.5～0.7苯胺0.17甘油40%0.45石油0.14苯0.16正庚烷0.14硫酸5～25％0.47～0.5氯化钙盐水30%0.55硫酸90%0.36醋酸50%0.35乙醇80%0.24硫酸60%0.43气体的导热系数随温度升高而增大。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。故工程计算中常可忽略压力对气体导热系数的影响。气体的导热系数很小，故对导热不利，但对保温

7、有利。下表为为常用气体导热率（大部分在0℃下测得）。材料名称导热系数W/mK材料名称导热系数W/mK材料名称导热系数W/mK空气0.01～0.04二氧化碳0.015氧0.024水蒸（100℃）0.023甲烷0.029乙烯0.017氢0.17氮0.024乙烷0.018