导热材料,高导热材料都有什么

百科达人 | 发布时间:2024-05-29 00:20:02 | 小编:找百科 - www.80007.net
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导热材料

答:材料的导热主要靠电子和声子进行,高温时还有光子的参与。1、纯金属的主要导热机制为电子导热,但对于电导率较低,温度较低时还有考虑声子的影响。2、陶瓷的主要导热机制为声子导热,高温时有光子导热。 3、高分子材料的主要导热机制是通过分子与分子碰撞的声子热传导。

高导热材料都有什么

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,单位为W/mK。

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。

单粒物料的导热性能好于堆积物料。

稳态导热:导入物体的热流量等于导出物体的热流量,物体内部各点温度不随时间而变化的导热过程。

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化的导热过程,也称为瞬态导热过程。

导热系数是指在稳定传热条件下,1m厚的材料,两侧表面的温差为1度(K,°C),在1秒内,通过1平方米面积传递的热量,用λ表示,单位为瓦/米·度。

导热系数与材料的组成结构、密度、含水率、温度等因素有关。

非晶体结构、密度较低的材料,导热系数较小。

材料的含水率、温度较低时,导热系数较小。

通常把导热系数较低的材料称为保温材料(我国国家标准规定,凡平均温度不高于350℃时导热系数不大于0.12W/(m·K)的材料称为保温材料),而把导热系数在0.05瓦/米摄氏度以下的材料称为高效保温材料。

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,物质高温侧壁面与低温侧壁面间的温度差,随导热系数增大而减小。

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大。

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大而迅速增大,从而把管壁金属温度迅速抬高。

当水垢厚度达到相当大(一般为1~3毫米)后,会使炉管管壁温度超过允许值,造成炉管过热损坏。

对锅炉炉墙及管道的保温材料来讲,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)的材料称为保温材料。

例如石棉、珍珠岩等。

填缝导热材料有: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材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,W K: 导热率,W/mk A:接触面积d: 热量传递距离 △T:温度差 R: 热阻值将上面两个公式合并,可以得到 K=d/R。

因为K值是不变的,可以看得出热阻R值,同材料厚度d是成正比的。

也就说材料越厚,热阻越大。

但如果仔细看一些导热材料的资料,会发现很多导热材料的热阻值R,同厚度d并不是完全成正比关系。

这是因为导热材料大都不是单一成分组成,相应会有非线性变化。

实际这是不可能的条件。

所以测试并计算出来的热阻值并不完全是材料本身的热阻值,应该是材料本身的热阻值+所谓接触面热阻值。

因为接触面的平整度、光滑或者粗糙、以及安装紧固的压力大小不同,就会产生不同的接触面热阻值,也会得出不同的总热阻值。

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,选用多大的接触面积A,多大的热量值Q,以及施加到接触面的压力数值。

大家都使用同样的方法来测试不同的材料,而得出的结果,才有相比较的意义。

通过测试得出的热阻R值,并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,而用于实际应用。

此处所说的“模糊” 是数学术语,“模糊”表示最为接近真实的近似。

而同样道理,根据热阻值以及厚度,再计算出来的导热率K值,也并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材料的原理。

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出现的问题。

总之:a. 同样的材料,导热率是一个不变的数值,热阻值是会随厚度发生变化的。

b. 同样的材料,厚度越大,可简单理解为热量通过材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. 对于导热材料,选用合适的导热率、厚度是对性能有很大关系的。

选择导热率很高的材料,但是厚度很大,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、使用什么导热材料给客户,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材料合适。

更多的是靠测试和对比,还有经验。

测试能达到产品要求的理想效果,就是最为合适的材料。

常用材料的导热系数表用途材料名称密度(kg/m3)导热系数(W/m.K)窗框铜8900380硅合金铝2800160黄铜8400120铁780050不锈钢790017PVC13900.17硬木7000.18建筑构件软木5000.13UP树脂玻璃钢19000.4玻璃碳酸钙玻璃25001.0有机玻璃PMMA11800.18聚碳酸脂12000.2热断桥聚冼氨尼龙11500.256.6%尼龙,25%玻璃纤维14500.3高密度聚乙烯HD9800.5低密度聚乙烯LD9200.33固体聚丙烯9100.2225%玻纤聚丙烯12000.25聚亚氨脂树脂PU12000.25刚性PVC13900.17防雨氯丁橡胶PCP12400.23密封条三元乙丙EPDM11500.25纯硅胶12000.35柔性PVC12000.14聚脂马海毛0.14柔性橡胶泡末60-800.05密封剂刚性聚氨脂PU12000.25固体/热融异丁烯12000.24聚硫胶17000.4纯硅胶12000.35聚异丁烯9300.2聚脂树脂14000.19硅胶干燥剂7200.13分子筛650-7500.1低密度硅胶泡末7500.12中密度硅胶泡末8200.17金属导热系数表(W/mK)热传导系数的定义为:每单位长度、每K,可以传送多少W的能量,单位为W/mK。

其中“W”指热功率单位,“m”代表长度单位米,而“K”为绝对温度单位。

该数值越大说明导热性能越好。

以下是几种常见金属的热传导系数表:银 429铜 401金 317铝 237铁 80锡 67铅 34.8diamond 钻石 2300 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 450.08~0.11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 >。

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