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标题 : 材料热导率
浏览次数: 29    发布时间: 2024年03月28日
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固体
固体是由自由电子和原子组成的,原子又被约束在规律排列的晶格中。相应的,热能的传输是由两种作用实现的:自由电子的迁移和晶格的振动波。当视为准粒子现象时,晶格振动子称为声子。纯金属中,电子对导热贡献最大,而在非导体中,声子的贡献起主要作用。 
常用的固体导热系数见表1。纯金属的导热系数一般随温度升高而降低。而金属的纯度对导热系数影响很大,如含碳为1%的普通碳钢的导热系数为45W/m ·K ,不锈钢的导热系数仅为16 W/m ·K 。
表1 常用固体材料的导热系数
固体 温度,℃ 导热系数λ,W/m·K
300 230
18 94
100 377
熟铁 18 61
铸铁 53 48
100 33
100 57
100 412
钢(1%C) 18 45
船舶用金属 30 113
青铜   189
不锈钢 20 16
石墨 0 151
石棉板 50 0.17
石棉 0~100 0.15
混凝土 0~100 1.28
耐火砖   1.04
保温砖 0~100 0.12~0.21
建筑砖 20 0.69
绒毛毯 0~100 0.047
棉毛 30 0.050
玻璃 30 1.09
云母 50 0.43
硬橡皮 0 0.15
锯屑 20 0.052
软木 30 0.043
玻璃毛 -- 0.041
85%氧化镁 -- 0.070
TDD(岩棉)保温一体板 70 0.040
TDD(XPS板)保温一体板 25 0.028
TDD(真空绝热)保温一体板 25 0.006
TDD真空绝热保温板 25 0.006
ABS -- 0.25
液体
液体分成金属液体和非金属液体两类,前者导热系数较高,后者较低。在非金属液体中,水的导热系数最大,除去水和甘油外,绝大多数液体的导热系数随温度升高而略有减小。一般来说,溶液的导热系数低于纯液体的导热系数。表2列出了几种液体的导热系数值。
表2 液体的导热系数
液体   温度,℃ 导热系数λ,W/m·K
醋酸 50% 20 0.35
丙酮   30 0.17
苯胺   0~20 0.17
  30 0.16
氯化钙盐水 30% 30 0.55
乙醇 80% 20 0.24
甘油 60% 20 0.38
甘油 40% 20 0.45
正庚烷   30 0.14
水银   28 8.36
硫酸 90% 30 0.36
硫酸 60% 30 0.43
  30 0.62
气体
气体的导热系数随温度升高而增大。在通常的压力范围内,其导热系数随压力变化很小,只有在压力大于196200kN/m2 ,或压力小于2.67kN/m2(20mmHg)时,导热系数才随压力的增加而加大。故工程计算中常可忽略压力对气体导热系数的影响。
气体的导热系数很小,故对导热不利,但对保温有利。常见的几种气体的导热系数值见表3 。
表3 气体的导热系数
气体 温度,℃ 导热系数λ,W/m·K
0 0.17
二氧化碳 0 0.015
空气 0 0.024
空气 100 0.031
甲烷 0 0.029
水蒸汽 100 0.025
0 0.024
乙烯 0 0.017
0 0.024
乙烷 0 0.018
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