導熱係數 導熱材料

2022-12-28 05:06:05 字數 3055 閱讀 6098

常見的填縫導熱材料有:導熱矽脂、導熱雲母片、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,導熱係數僅有0.

03w/填充縫隙就是用導熱材料填充縫隙間的空氣.

導熱係數是指在穩定傳熱條件下,1m厚的材料,兩側表面的溫差為1度(k,°c),在1秒內,通過1平方公尺面積傳遞的熱量,用λ表示,單位為瓦/公尺?度。

導熱係數與材料的組成結構、密度、含水率、溫度等因素有關。非晶體結構、密度較低的材料,導熱係數較小。材料的含水率、溫度較低時,導熱係數較小。

通常把導熱係數較低的材料稱為保溫材料(我國國家標準規定,凡平均溫度不高於350℃時導熱係數不大於0.12w/(mk)的材料稱為保溫材料),而把導熱係數在0.05瓦/公尺攝氏度以下的材料稱為高效保溫材料。

導熱係數高的物質有優良的導熱性能。在熱流密度和厚度相同時,物質高溫側壁面與低溫側壁面間的溫度差,隨導熱係數增大而減小。鍋爐爐管在未結水垢時,由於鋼的導熱係數高,鋼管的內外壁溫差不大。

而鋼管內壁溫度又與管中水溫接近,因此,管壁溫度(內外壁溫度平均值)不會很高。但當爐管內壁結水垢時,由於水垢的導熱係數很小,水垢內外側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公釐)後,會使爐管管壁溫度超過允許值,造成爐管過熱損壞。

對鍋爐爐牆及管道的保溫材料來講,則要求導熱係數越低越好。一般常把導熱係數小於0。8x10的3次方瓦/(公尺時?

攝氏度)的材料稱為保溫材料。例如石棉、珍珠岩等。

導熱率k是材料本身的固有效能引數,用於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、厚度都是沒有關係的,只是跟材料本身的成分有關係。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於堆積物料。

穩態導熱:匯入物體的熱流量等於匯出物體的熱流量,物體內部各點溫度不隨時間而變化的導熱過程。

非穩態導熱:匯入和匯出物體的熱流量不相等,物體內任意一點的溫度和熱含量隨時間而變化的導熱過程,也稱為瞬態導熱過程。

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

將上面兩個公式合併,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。

傅力葉方程式,是乙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、熱阻計算是複雜的數學模型,會有很多的修正公式,來完善所有的環節可能出現的問題。

總之: a. 同樣的材料,導熱率是乙個不變的數值,熱阻值是會隨厚度發生變化的。

b. 同樣的材料,厚度越大,可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. 對於導熱材料,選用合適的導熱率、厚度是對效能有很大關係的。選擇導熱率很高的材料,但是厚度很大,也是效能不夠好的。

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介面接觸。

d、使用什麼導熱材料給客戶,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資料,來準確計算出選用何種材料合適。更多的是靠測試和對比,還有經驗。

測試能達到產品要求的理想效果,就是最為合適的材料。

e、不專業的使用者,會關注材料的導熱率;專業的使用者,會關注材料的熱阻值。

導熱率(熱導率)是反映材料導熱性能的物理量,它不僅是評價材料的熱學特性的依據,而且是材料在應用時的乙個設計依據,在加熱器 、散熱器、傳熱管道設計、房屋設計等工程實踐中都要涉及這個引數。因為材料的熱導率不僅隨溫度、壓力變化,而且材料的雜質含量。結構變化都會明顯影響熱導率的數值,所以在科學實驗和工程技術中對材料的熱導率常用實驗的方法測定。

一些常見材料的導熱係數(單位:w/mk)

si 150abs 0.25

空氣 0.01~0.04導熱矽膠墊 0.8~3 sio2 7.6pa 0.25

水蒸汽 0.023sic 490

pc 0.2水 0.5~0.7

gaas 46pmma 0.14~0.2

硫酸5~25% 0.47~0.5 gap 77

pp 0.21~0.26 ltcc 2

木材(縱向) 0.38 木材(橫向) 0.14~0.17

pp+25%玻纖 0.25aln 150

軟質pvc 0.14 硬質pvc 0.17

普通粘土磚 0.7~0.8 al2o3藍寶石 45

耐火磚 1.06 kovar 17.3

ps 0.08水泥沙 0.9~1.28

鑽石 2300ldpe 0.33

瓷磚 1.99金 317

hdpe 0.5石棉 0.15~0.37銀 429橡膠 0.19~0.26

玄武岩 2.18純鋁 237

pu 0.25花崗岩 2.6~3.6

純銅 401純矽膠 0.35

石蠟 0.12純鋅 112

中密度矽膠 0.17石油 0.14

純鈦 14.63低密度矽膠 0.12

瀝青 0.7純錫 64

玻璃 0.5~1.0紙板 0.06~0.14

純鉛 35玻璃鋼 0.40

鑄鐵 42~90純鎳 90

泡沫 0.045不鏽鋼 17

鋼 36~54fr4 0.2

鑄鋁 138~147黃銅 70~183

環氧樹脂 0.2~2.2al 6061 160

青銅 32~153al 6063 201

al 7075 130

在不同的行業,根據不同的需求選用不同的材料,無所謂最好的,只有最合適的。

導熱百事通,你身邊的導熱好幫手。

常見材料導熱係數

一 固體的導熱係數 常用的固體導熱係數見表 4 1 在所有固體中,金屬是最好的導熱體。純金屬的導熱係數一般隨溫度公升高而降低。而金屬的純度對導熱係數影響很大,如含碳為 1 的普通碳鋼的導熱係數為 45w m k 不鏽鋼的導熱係數僅為 16 w m k 表 4 1 常用固體材料的導熱係數 固體溫度,導...

常見材料導熱係數全

導熱率k是材料本身的固有效能引數,用於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 厚度都是沒有關係的,只是跟材料本身的成分有關係。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於堆積物料。穩態導熱 匯入物體的熱流量等於匯...

常規材料的導熱係數

導熱係數是指在穩定傳熱條件下,1m厚的材料,兩側表面的溫差為1度 k,c 在1小時內,通過1平方公尺面積傳遞的熱量,單位為瓦 公尺?度 w m?k,此處的k可用 c代替 導熱率 w m k 金剛石 1300 2400 矽 611 銀 429 銅 401 金 317 鈹 250 鋁 240 氮化鋁 2...