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常用材料导热系数表与导热量的算法

常用材料导热系数表与导热量的算法

常用材料导热系数表与导热量的算法

导热系数衡量材料传导热量的能力,单位是 W/(m·K)。数值越大,同样条件下传热越快。下面说明它的含义,列出常用材料的参考值,并用一个例子演示如何换算成实际的传热量。

定义与影响因素

在稳定传热的条件下,取一块 1 m 厚的材料,两侧表面相差 1 K(也可用 1℃),每秒通过 1 m² 面积的热量,就是它的导热系数。这个值除了取决于材料种类,还与微观结构、填料含量有关,工程上通常要靠实验测定。测试方法有很多种,适用范围、精度和试样尺寸要求都不同,同一试样用不同方法测,结果也可能差别明显。

常用材料的参考值

常用材料导热系数表(图1)

常用材料导热系数表(图2)

材料密度(kg/m³)导热系数 W/(m·K)
铜8900380
黄铜8400120
铁780050
不锈钢790017
玻璃25001.0
纯硅胶12000.35
聚碳酸酯12000.2
柔性橡胶泡沫60–800.05

计算示例

稳态下,传热量 Q = λ·A·ΔT / d。取纯硅胶(λ = 0.35),厚度 d = 2 mm = 0.002 m,面积 A = 0.01 m²,两面温差 ΔT = 10 K,则 Q = 0.35 × 0.01 × 10 ÷ 0.002 = 17.5 W。同样条件下,铜的导热系数约为硅胶的 1100 倍,说明金属与高分子材料在传热上相差悬殊。

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