2020年常用材料的导热系数表 .pdfVIP

材料的导热率 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 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。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。所以同类材料的导热率都是一样的，并不会因为厚度不一样而变化。 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。 根据 R=A△T/Q 这个公式， 理论上来讲就能测试并计算出一个材料的热阻值 R。但是这个公式只是一个最基本的理想化 的公式，他设定的条件是：接触面是完全光滑和平整的，所有热量全部通过热传导的方式经过材料，并达到另一端。 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 ASTMD5470。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。 常用材料的导热系数表 3 用途 材料名称 密度 (kg/m ) 导热系数 (W/m.K) 铜 8900 380 硅合金铝 2800 160 黄铜 8400 120 铁 7800 50 窗框 不锈钢 7900 17