常见材料导热系数(史上最全版)

之阿布丰王创作

时间：二O二一年七月二十九日 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,单元为W/mK.这个特性跟资料自己的年夜小、形状、厚度都是没有关系的,只是跟资料自己的成份有关系.分歧成份的导热率不同较年夜,招致由分歧成份构成的物料的导热率不同较年夜.单粒物料的导热性能好于聚积物料.

稳态导热：导入物体的热流量即是导出物体的热流量,物体内部各点温度不随时间而变动的导热过程.

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动的导热过程,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,单元为瓦/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(我国国家标准规定,凡平均温度不高于350℃时导热系数不年夜于0.12W/(m·K)的资

时间：二O二一年七月二十九日

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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,物质高温侧壁面与高温侧壁面间的温度差,随导热系数增年夜而减小.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年夜.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年夜而迅速增年夜,从而把管壁金属温度迅速抬高.当水垢厚度到达相当年夜（一般为1~3毫米）后,会使炉管管壁温度超越允许值,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.主要作用是填充发热功率器件与散热片之间的缝隙,通常看似很平的两个面,其实接触面积不到40%,又因为空气是不良导热体,导热系数仅有0.03w/m.k,填充缝隙就是用导热资料填充缝隙间的空气. 傅力叶方程式：Q=KA△T/d,

R=A△T/Q Q: 热量,WK: 导热率,W/mkA：接触面积 d: 热量传递距离△T：温度差R: 热阻值

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将上面两个公式合并,可以获得 K=d/R.因为K值是不变的,可以看得出热阻R值,同资料厚度d是成正比的.也就说资料越厚,热阻越年夜.

但如果仔细看一些导热资料的资料,会发现很多导热资料的热阻值R,同厚度d其实不是完全成正比关系.这是因为导热资料年夜都不是单一成份组成,相应会有非线性变动.厚度增加,热阻值一定会增年夜,但纷歧定是完全成正比的线性关系,可能是更陡的曲线关系. 实际这是不成能的条件.所以测试并计算出来的热阻值其实不完全是资料自己的热阻值,应该是资料自己的热阻值+所谓接触面热阻值.因为接触面的平整度、光滑或者粗拙、以及装置紧固的压力年夜小分歧,就会发生分歧的接触面热阻值,也会得出分歧的总热阻值.

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,选用多年夜的接触面积A,多年夜的热量值Q,以及施加到接触面的压力数值.年夜家都使用同样的方法来测试分歧的资料,而得出的结果,才有相比力的意义.

通过测试得出的热阻R值,其实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

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于实际应用. 此地方说的“模糊” 是数学术语,“模糊”暗示最为接近真实的近似.

而同样事理,根据热阻值以及厚度,再计算出来的导热率K值,也其实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资料的原理.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呈现的问题. 总之：

a. 同样的资料,导热率是一个不变的数值,热阻值是会随厚度发生变动的.

b. 同样的资料,厚度越年夜,可简单理解为热量通过资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. 对导热资料,选用合适的导热率、厚度是对性能有很年夜关系的.选择导热率很高的资料,可是厚度很年夜,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、使用什么导热资料给客户,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资料合适.更多的是靠测试和比较,还有经验.测试能到达产物要求的理想效果,就是最为合适的资料.

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e、不专业的用户,会关注资料的导热率；专业的用户,会关注资料的热阻值. 导热系数

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小时内,通过1平方米面积传递的热量,单元为瓦/米度（W/mK,此处的K可用°C取代）.

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,而把导热系数在0.05瓦/米度以下的资料称为高效保温资料.

导热率（热导率）是反映资料导热性能的物理量,它不单是评价资料的热学特性的依据,而且是资料在应用时的一个设计依据,在加热器 、散热器、传热管道设计、房屋设计等工程实践中都要涉及这个参数.因为资料的热导率不单随温度、压力变动,而且资料的杂质含量.结构变动城市明显影响热导率的数值,所以在科学实验和工程技术中对资料的热导率经常使用实验的方法测定.内容.

导热系数单元换算 千卡/米·时·℃ [kcal/(m·h· ℃ )] 英热单元 / 英尺·时·℉ [Btu/(ft·h· ℉ )] 1 2.78×10 -3 1.16 1.16×10 -2 0.672 360 1 418.7 4.187 242 0.8598 2.39×10 -3 1 10 -2 0.578 85.98 0.239 100 1 57.8 1.49 4.13×10 -3 1.73 1.73×10 -2 1 资料名称 导热 资料名称 导热 资料名称 导热 资料名导热 资料

系数 系数 系数 称 系数 名称 W/mK W/mK W/mK W/mK

Si 150 ABS 0.25 空气 0.01～0.04 导热硅0.8～3

胶垫 SiO2 7.6 PA 0.25 0.023 水蒸汽

SIC 490 PC 0.2 水 0.5～0.7 GaAs 46 PMMA 0.14 硫酸5～0.47～0.5

～0.2 25 (纵0.38 GaP 77 PP 0.21 木％材～向)

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卡 / 厘米·秒·℃ 焦耳 / 厘米·秒·℃ 瓦 / 米· K[W/(m·K)] [cal/(cm·s· ℃ )] [J/(cm·s· ℃ )] 导

系W

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LTCC AlN

Al2O3蓝宝石 Kovar 钻石 金 银 纯铝 纯铜 纯锌 纯钛 纯锡 纯铅 纯镍 钢 黄铜 青铜

2 150 45 17.3 2300 317 429 237 401 112 14.63 64 35 90 36～54 70～183 32～153

PP+25％

玻纤 PVC 软质

硬质PVC PS LDPE HDPE 橡胶 PU 纯硅胶 中密度硅胶 低密度硅胶 玻璃玻璃钢 泡沫 FR4

环氧树脂

0.25 0.14 0.17 0.08 0.33 0.5 0.19～0.25 0.35 0.17 0.12 0.5～1.0 0.40

木材(横0.14～0.17

向) 普通粘土0.7～0.8 砖 1.06 耐火砖 水泥沙 0.9～1.28

1.99 瓷砖

石棉 0.15～0.37

2.18 玄武岩

花岗岩 2.6～3.6

0.12 石蜡

0.14 石油

0.7 沥青

纸板 0.06～0.14 铸铁 42～90

0.045 不锈钢 17 0.2 铸铝 138～147

160 0.2～Al 6061

2.2 Al 6063 201 Al 7075 130

经常使用资料的导热系数表

用途 资料名称 导热系数密度(kg/m3) (W/m.K) 8900 380 2800 160 8400 120 7800 50 7900 17 1390 0.17 700 0.18 500 0.13 1900 0.4 2500 1.0 1180 0.18 1200 0.2 1150 0.25 0.3 0.5 0.33 0.22 铜 硅合金铝 黄铜 铁 窗框 不锈钢 PVC 硬木 建筑构件软木 UP树脂玻璃钢 碳酸钙玻璃 玻璃 有机玻璃PMMA 聚碳酸脂 聚冼氨尼龙 6.6%尼龙,25%玻璃1450 纤维 热断桥 高密度聚乙烯HD 980 低密度聚乙烯LD 920 910 固体聚丙烯 时间：二O二一年七月二十九日

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25%玻纤聚丙烯 聚亚氨脂树脂PU 刚性PVC 防雨 氯丁橡胶PCP 三元乙丙EPDM 纯硅胶 密封条 柔性PVC 聚脂马海毛 柔性橡胶泡末 刚性聚氨脂PU 固体/热融异丁烯 聚硫胶 纯硅胶 聚异丁烯 密封剂 聚脂树脂 硅胶干燥剂 分子筛 低密度硅胶泡末 中密度硅胶泡末 1200 1200 1390 1240 1150 1200 1200 60-80 1200 1200 1700 1200 930 1400 720 650-750 750 820 0.25 0.25 0.17 0.23 0.25 0.35 0.14 0.14 0.05 0.25 0.24 0.4 0.35 0.2 0.19 0.13 0.1 0.12 0.17 金属导热系数表（W/mK)

热传导系数的界说为：每单元长度、每K,可以传送几多W的能量,单元为W/mK.其中“W”指热功率单元,“m”代表长度单元米,而“K”为绝对温度单元.该数值越年夜说明导热性能越好.以下是几种罕见金属的热传导系数表： 银 429 铜 401 金 317 铝 237 铁 80 锡 67

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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 gold 金 317 aluminum 铝 237 各物质的导热系数

物质温度导热系数物质温度导热系数 亚麻布 50 0.09 落叶松木 0 0.13 木屑 50 0.05 普通松木 45 0.08～0.11 海砂 20 0.03 杨木 100 0.1 研碎软木 20 0.04 胶合板 0 0.125 压缩软木 20 0.07 纤维素 0 0.46 聚苯乙烯 100 0.08 丝 20 0.04～0.05 硫化橡胶 50 0.22～0.29 炉渣 50 0.84 镍铝锰合金 0 32.7 硬质胶 25 0.18 青铜 30 32～153 白桦木 30 0.15 殷钢 30 11 橡木 20 0.17 康铜 30 20.9 雪松 0 0.095 黄铜 20 70～183 柏木 20 0.1

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镍铬合金 20 12.3～171 普通冕玻璃 20 1 石棉 0 0.16～0.37 石英玻璃 4 1.46 纸 12 0.06～0.13 燧石玻璃 32 0.795 皮棉 4.1 0.03 重燧石玻璃 12.5 0.78 矿渣棉 0 0.05～0.14 精制玻璃 12 0.9 毡 0.04 汽油 12 0.11 蜡 0.04 凡士林 12 0.184

纸板 0.14 “天然气”油 12 0.14 皮革 0.18～0.19 甘油 0 0.276 冰 2.22 煤油 100 0.12

新下的雪 0.1 蓖麻油 500 0.18 填实了的雪 0.21 橄榄油 0 0.165 瓷 1.05 已烷 0 0.152

石蜡油 0.123 二氯乙烷 0.147 变压器油 0.128 90%硫酸 0.354 石油 0.14 醋酸 18 石蜡 0.12 硝基苯 0.159

柴油机燃油 0.12 二硫化碳 0.144 沥青 0.699 甲醇 0.207 玄武岩 2.177 四氯化碳 0.106 拌石水泥 1.5 三氯甲烷 0.121 花岗石 2.68～3.35 氨气* 0.022

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丙铜 0.177 水蒸汽* 0.0235～0.025 苯 0.139 重水蒸汽* 0.072 水 0.54 空气* 0.024

聚苯板 0.04 木工板 0.1-0.2 重水 0.559 硫化氢* 0.013 表2 窗体资料导热系数

窗框资料钢材铝合金 PVC PA 松木 导热系数 58.2 203 0.16 0.23 0.17 表 3 分歧玻璃的传热系数 玻璃类型玻璃结构(m) 传热系数 K-w/(m2-k) 单层玻璃 6.2

双层中空玻璃 5×9×5 3.26 5×12×5 3.11

一层中空玻璃 5×9×5×9×5 2.22 ←-- 5×12×5×12×5 2.08 Lhw-E中空玻璃 5×12×5 1.71

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