常用工程材料导热系数

常用工程材料导热率

材料的导热率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，常用单位为W/m*K。导热系数W/mK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小时内，通过1平方米面积传递的热量，单位为瓦/米*度（W/mK,此处的K可用°C代替）。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。常用的导热系数单位有kcal/(m·h· ℃ )，cal/(cm·s· ℃ )，W/(m·K)，J/(cm·s· ℃ )，Btu/(ft·h· ℉ )。

千卡/米·时·℃ [kcal/(m·h·

℃ )]

13600.859885.981.49

卡 / 厘米·秒·℃ [cal/(cm·s·

℃ )]

2.78×10 -3

12.39×10 -3

0.2394.13×10 -3

瓦 / 米· K[W/

(m·K)]

1.16418.711001.73

焦耳 / 厘米·秒·英热单位 / 英尺·℃ [J/(cm·s· 时·℉ [Btu/

℃ )](ft·h· ℉ )]

1.16×10 -2

4.18710 -211.73×10 -2

0.6722420.57857.81

在所有固体中，金属是良好的导热体。纯金属的导热系数一般随温度升高而降低。并且

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左右，不锈钢的导热系数仅为16W/m·K。特别值得注意的普通陶瓷的导热系数为1.5W/m·K，而高导热的ALN陶瓷（氮化铝）可以做到170W/m·K以上。碳的同素异形体一般导热率都非常高。常用工程固体材料导热系数如下表（在20℃下测得）。

材料名称金银纯铝纯铜纯锌纯钛纯锡纯铅纯镍青铜钢黄铜导热系数W/mK31742923740111214.6364359032～15336～5470～183材料名称铸铁不锈钢铸铝Al 6061Al 6063Al 7075ALN（氮化铝）氧化铝钛合金砷化镓硅二氧化硅导热系数W/mK42～9017138～14716020113017026～405.8561507.6材料名称石墨稀纳米碳管石墨杂质钻石天然钻石人造钻石玻璃玻璃钢导热硅胶垫含银导热硅脂软质PVC硬质PVC导热系数W/mK4840～53003180～3500151100022003320～42000.5～1.00.400.8～34～100.140.17木材(纵向)木材(横向)普通粘土砖耐火砖水泥沙瓷砖0.380.14～0.170.7～0.81.060.9～1.281.99石棉玄武岩花岗岩石蜡纸板泡沫0.15～0.372.182.6～3.60.120.06～0.140.045环氧树脂橡胶ABSPAPCPMMA0.2～2.20.19～0.260.250.250.20.14～0.2 在液体中，液体分成金属液体和非液体两类，前者导热系数较高，后者较低。而在非金属液体中，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。常用液体导热率见下表（大部分在20℃下测得）。

材料名称水银水石油硫酸5～25％醋酸50%导热系数W/mK8.360.5～0.70.140.47～0.50.35材料名称丙酮苯胺苯氯化钙盐水30%乙醇80%导热系数W/mK0.170.170.160.550.24材料名称甘油60%甘油40%正庚烷硫酸90%硫酸60%导热系数W/mK0.380.450.140.360.43 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。下表为为常用气体导热率（大部分在0℃下测得）。

材料名称空气水蒸（100℃）氢导热系数W/mK0.01～0.040.0230.17材料名称二氧化碳甲烷氮导热系数W/mK0.0150.0290.024材料名称氧乙烯乙烷导热系数W/mK0.0240.0170.018