常见材料导热系数汇总

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。厚度增加，热阻值一定会增大，但不一定是完全成正比的线性关系，可能是更陡的曲线关系。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。

e、不专业的用户，会关注材料的导热率；专业的用户，会关注材料的热阻值。

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 34.8

diamond 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 12.50.78

矿渣棉 0 0.05～0.14 精制玻璃 12 0.9

毡 0.04 汽油 12 0.11

蜡 0.04 凡士林 120.184

纸板 0.14 “天然气”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

填实了的雪 0.21 橄榄油 0 0.165

瓷 1.05 已烷 0 0.152

石蜡油 0.123 二氯乙烷 0.147

变压器油 0.128 90%硫酸 0.354

石油 0.14 醋酸 18

石蜡 0.12 硝基苯 0.159

柴油机燃油 0.12 二硫化碳 0.144

沥青 0.699 甲醇 0.207

玄武岩 2.177 四氯化碳 0.106

拌石水泥 1.5 三氯甲烷 0.121

花岗石 2.68～3.35 氨气* 0.022

丙铜 0.177 水蒸汽* 0.0235～0.025

苯 0.139 重水蒸汽* 0.072

水 0.54 空气* 0.024

聚苯板 0.04 木工板 0.1-0.2

重水 0.559 硫化氢* 0.013

注：资料仅供参考。