常見材料導熱系數(shù)匯總
導熱率K是材料本身的固有性能參數(shù)，用于描述材料的導熱能力，又稱為熱導率，單位為W/mK。這個特性跟材料本身的大小、形狀、厚度都是沒有關系的，只是跟材料本身的成分有關系。不同成分的導熱率差異較大，導致由不同成分構成的物料的導熱率差異較大。單粒物料的導熱性能好于堆積物料。
穩(wěn)態(tài)導熱：導入物體的熱流量等于導出物體的熱流量，物體內(nèi)部各點溫度不隨時間而變化的導熱過程。
非穩(wěn)態(tài)導熱：導入和導出物體的熱流量不相等，物體內(nèi)任意一點的溫度和熱含量隨時間而變化的導熱過程，也稱為瞬態(tài)導熱過程。
導熱系數(shù)是指在穩(wěn)定傳熱條件下，1m厚的材料，兩側(cè)表面的溫差為1度（K,°C）,在1秒內(nèi)，通過1平方米面積傳遞的熱量，用λ表示，單位為瓦/米·度。
導熱系數(shù)與材料的組成結構、密度、含水率、溫度等因素有關。非晶體結構、密度較低的材料，導熱系數(shù)較小。材料的含水率、溫度較低時，導熱系數(shù)較小。
通常把導熱系數(shù)較低的材料稱為保溫材料(我國國家標準規(guī)定，凡平均溫度不高于350℃時導熱系數(shù)不大于0.12W/(m·K)的材料稱為保溫材料），而把導熱系數(shù)在0.05瓦/米攝氏度以下的材料稱為高效保溫材料。
導熱系數(shù)高的物質(zhì)有優(yōu)良的導熱性能。在熱流密度和厚度相同時，物質(zhì)高溫側(cè)壁面與低溫側(cè)壁面間的溫度差，隨導熱系數(shù)增大而減小。鍋爐爐管在未結水垢時，由于鋼的導熱系數(shù)高，鋼管的內(nèi)外壁溫差不大。而鋼管內(nèi)壁溫度又與管中水溫接近，因此，管壁溫度（內(nèi)外壁溫度平均值）不會很高。但當爐管內(nèi)壁結水垢時，由于水垢的導熱系數(shù)很小，水垢內(nèi)外側(cè)溫差隨水垢厚度增大而迅速增大，從而把管壁金屬溫度迅速抬高。當水垢厚度達到相當大（一般為1~3毫米）后，會使爐管管壁溫度超過允許值，造成爐管過熱損壞。對鍋爐爐墻及管道的保溫材料來講，則要求導熱系數(shù)越低越好。一般常把導熱系數(shù)小于0.8x10的3次方瓦/（米時·攝氏度）的材料稱為保溫材料。例如石棉、珍珠巖等。
填縫導熱材料有:導熱硅脂、導熱云母片、導熱陶瓷片、導熱矽膠片、導熱雙面膠等。主要作用是填充發(fā)熱功率器件與散熱片之間的縫隙，通常看似很平的兩個面,其實接觸面積不到40%,又因為空氣是不良導熱體，導熱系數(shù)僅有0.03w/m.k,填充縫隙就是用導熱材料填充縫隙間的空氣.
傅力葉方程式：
Q=KA△T/d,
R=A△T/Q
Q: 熱量，W
K: 導熱率，W/mk
A：接觸面積
d: 熱量傳遞距離
△T：溫度差
R: 熱阻值
將上面兩個公式合并，可以得到 K=d/R。因為K值是不變的，可以看得出熱阻R值，同材料厚度d是成正比的。也就說材料越厚，熱阻越大。但如果仔細看一些導熱材料的資料，會發(fā)現(xiàn)很多導熱材料的熱阻值R，同厚度d并不是完全成正比關系。這是因為導熱材料大都不是單一成分組成，相應會有非線性變化。厚度增加，熱阻值一定會增大，但不一定是完全成正比的線性關系，可能是更陡的曲線關系。實際這是不可能的條件。所以測試并計算出來的熱阻值并不完全是材料本身的熱阻值，應該是材料本身的熱阻值+所謂接觸面熱阻值。因為接觸面的平整度、光滑或者粗糙、以及安裝緊固的壓力大小不同，就會產(chǎn)生不同的接觸面熱阻值，也會得出不同的總熱阻值。
所以國際上流行會認可設定一種標準的測試方法和條件，就是在資料上經(jīng)常會看到的ASTM D5470。這個測試方法會說明進行熱阻測試時候，選用多大的接觸面積A，多大的熱量值Q，以及施加到接觸面的壓力數(shù)值。大家都使用同樣的方法來測試不同的材料，而得出的結果，才有相比較的意義。
通過測試得出的熱阻R值，并不完全是真實的熱阻值。物理科學就是這樣，很多參數(shù)是無法真正的量化的，只是一個“模糊”的數(shù)學概念。通過這樣的“模糊”數(shù)據(jù)，人們可以將一些數(shù)據(jù)量化，而用于實際應用。此處所說的“模糊” 是數(shù)學術語，“模糊”表示最為接近真實的近似。而同樣道理，根據(jù)熱阻值以及厚度，再計算出來的導熱率K值，也并不完全是真正的導熱率值。
傅力葉方程式，是一個完全理想化的公式。我們可用來理解導熱材料的原理。但實際應用、熱阻計算是復雜的數(shù)學模型，會有很多的修正公式，來完善所有的環(huán)節(jié)可能出現(xiàn)的問題。
總之：
a. 同樣的材料，導熱率是一個不變的數(shù)值，熱阻值是會隨厚度發(fā)生變化的。
b. 同樣的材料，厚度越大，可簡單理解為熱量通過材料傳遞出去要走的路程越多，所耗的時間也越多，效能也越差。
c. 對于導熱材料，選用合適的導熱率、厚度是對性能有很大關系的。選擇導熱率很高的材料，但是厚度很大，也是性能不夠好的。最理想的選擇是：導熱率高、厚度薄，完美的接觸壓力保證最好的界面接觸。
d、使用什么導熱材料給客戶，理論上來講是很困難的一件事情。很難真正的通過一些簡單的數(shù)據(jù)，來準確計算出選用何種材料合適。更多的是靠測試和對比，還有經(jīng)驗。測試能達到產(chǎn)品要求的理想效果，就是最為合適的材料。
e、不專業(yè)的用戶，會關注材料的導熱率；專業(yè)的用戶，會關注材料的熱阻值。
常用材料的導熱系數(shù)表
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金屬導熱系數(shù)表（W/mK)
熱傳導系數(shù)的定義為：每單位長度、每K，可以傳送多少W的能量，單位為W/mK。其中“W”指熱功率單位，“m”代表長度單位米，而“K”為絕對溫度單位。該數(shù)值越大說明導熱性能越好。以下是幾種常見金屬的熱傳導系數(shù)表：
銀429
銅401
金317
鋁237
鐵80
錫67
鉛34.8
diamond鉆石2300
各物質(zhì)的導熱系數(shù)
物質(zhì)溫度導熱系數(shù)物質(zhì)溫度導熱系數(shù)亞麻布50 0.09落葉松木0 0.13
木屑50 0.05普通松木450.08～0.11
海砂20 0.03楊木100 0.1
研碎軟木20 0.04膠合板0 0.125
壓縮軟木20 0.07纖維素0 0.46
聚苯乙烯100 0.08絲20 0.04～0.05
硫化橡膠50 0.22～0.29爐渣50 0.84
鎳鋁錳合金0 32.7硬質(zhì)膠25 0.18
青銅30 32～153白樺木30 0.15
殷鋼30 11橡木20 0.17
康銅30 20.9雪松0 0.095
黃銅20 70～183柏木20 0.1
鎳鉻合金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
紙12 0.06～0.13燧石玻璃32 0.795
皮棉4.1 0.03重燧石玻璃12.50.78
礦渣棉0 0.05～0.14精制玻璃12 0.9
氈0.04汽油12 0.11
蠟0.04凡士林120.184
紙板0.14 “天然氣”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5000.18
填實了的雪0.21橄欖油0 0.165
瓷1.05已烷0 0.152
石蠟油0.123二氯乙烷0.147
變壓器油0.128 90%硫酸0.354
石油0.14醋酸18
石蠟0.12硝基苯0.159
柴油機燃油0.12二硫化碳0.144
瀝青0.699甲醇0.207
玄武巖2.177四氯化碳0.106
拌石水泥1.5三氯甲烷0.121
花崗石2.68～3.35氨氣* 0.022
丙銅0.177水蒸汽* 0.0235～0.025
苯0.139重水蒸汽* 0.072
水0.54空氣* 0.024
聚苯板0.04木工板0.1-0.2
重水0.559硫化氫* 0.013
審核編輯 ：李倩
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