常用材料的导热系数表
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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。
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
常用材料导热系数--深圳智通电子有限公司提供
Metal
Material
Conductivity
Density
W/m-C
kg/m3
Aluminum,2024,Temper-T3
121
2.80E+03
Aluminum,2024,Temper-T351
143
2.80E+03
Aluminum,2024,Temper-T4
重水0.559硫化氢*0.013
表2窗体材料导热系数
窗框材料钢材铝合金PVCPA松木
表3不同玻璃的传热系数
玻璃类型玻璃结构(m)传热系数
K-w/(m2-k)
单层玻璃
6.2
双层中空玻璃5×9×53.26
5×12×53.11
一层中空玻璃5×9×5×9×52.22
←--5×12×5×12×52.08
Lhw-E中空玻璃5×12×51.71
Silver,Pure
418
1.05E+04
Solder,Hard,80%Au-20%Sn
57
1.50E+04
Solder,Hard,88%Au-12%Ge
88
1.50E+04
Solder,Hard,95%Au-3%Si
94
1.57E+04
Solder,Soft,60%Sn-40%Pb
50
9.29E+03
10.7
8.14E+03
Steel,Nickel,Ni0%
73
7.90E+03
Steel,Nickel,Ni20%
2.79E+03
Aluminum,Al-Mg-Si,97%Al-1%Mg-1%Si-1%Mn
177
2.71E+03
Aluminum,Al-Si,Alusil,80%Al-20%Si
161
2.63E+03
Aluminum,Al-Si,Silumim,86.5%Al-1%Cu
137
2.66E+03
Aluminum,Pure
24.9
8.62E+03
Copper,Pure
386
8.95E+03
Copper,Redbrass,85%Cu-9%Sn-6%Zn
61
8.71E+03
Gold,Pure
318
1.89E+04
Invar,64%Fe-35%Ni
13.8
8.13E+03
Iron,Cast
55
7.92E+03
Iron,Pure
殷钢3011橡木200.17
康铜3020.9雪松00.095
黄铜2070~183柏木200.1
镍铬合金2012.3~171普通冕玻璃201
石棉00.16~0.37石英玻璃41.46
纸120.06~0.13燧石玻璃320.795
矿渣棉00.05~0.14精制玻璃120.9
毡0.04汽油120.11
蜡0.04凡士林120.184
1200
0.25
刚性PVC
1390
0.17
防雨
氯丁橡胶PCP
1240
0.23
密封条
三元乙丙EPDM
1150
0.25
纯硅胶
1200
0.35
柔性PVC
1200
0.14
聚脂马海毛
0.14
柔性橡胶泡末
60-80
0.05
密封剂
刚性聚氨脂PU
1200
0.25
固体/热融异丁烯
1200
0.24
聚硫胶
1700
0.4
纯硅胶
材料的导热
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。
银429
铜401
金317
铝237
铁80
锡67
铅34.8
各种物质导热系数!
materialconductivityK(W/m.K)
diamond钻石2300
silver银429
cooper铜401
gold金317
aluminum铝237
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500.09落叶松木00.13
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
用途
材料名称
密度(kg/m3)
导热系数(W/m.K)
窗框
铜
8900
380
硅合金铝
2800
160
黄铜
8400
120
铁
7800
50
不锈钢
7900
17
PVC
1390
0.17
硬木
700
0.18
建筑构件软木
500
0.13
167
2.71E+03
Aluminum,7075,Temper-O
130
2.80E+03
Aluminum,7075,Temper-T6
130
2.80E+03
Aluminum,A356,Temper-T6
128
2.76E+03
Aluminum,Al-Cu,Duralumin,95%Al-5%Cu
164
Solder,Soft,63%Sn-37%Pb
51
9.25E+03
Solder,Soft,92.5%Pb-2.5%Ag-5%In
39
1.20E+04
Solder,Soft,95%Pb-5%Sn
32.3
1.10E+04
Steel,Carbon,0.5%C
54
7.83E+03
Steel,Carbon,1.0%C
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。
121
2.80E+03
Aluminum,5052,Temper-H32
138
2.68E+03
Aluminum,5052,Temper-O
144
2.69E+03
Aluminum,6061,Temper-O
180
2.71E+03
Aluminum,6061,Temper-T4
154
2.71E+03
Aluminum,6061,Temper-T6
UP树脂玻璃钢
1900
0.4
玻璃
碳酸钙玻璃
2500
1.0
有机玻璃PMMA
1180
0.18
聚碳酸脂
1200
0.2
热断桥
聚冼氨尼龙
1150
0.25
6.6%尼龙,25%玻璃纤维
1450
0.3
高密度聚乙烯HD
980
0.5
低密度聚乙烯LD
920
0.33
固体聚丙烯
910
0.22
25%玻纤聚丙烯
1200
0.25
聚亚氨脂树脂PU
171
1.75E+03
Molybdenum
130
1.02E+04
Nichrome,80%Ni-20%Cr
12
8.40E+03
Nickel,Ni-Cr,80%Ni-20%Cr
12.6
8.31E+03
Nickel,Ni-Cr,90%Ni-10%Cr
17
8.67E+03
Nickel,Pure
99
8.91E+03
纸板0.14“天然气”油120.14
皮革0.18~0.19甘油00.276
冰2.22煤油1000.12
新下的雪0.1蓖麻油5000.18
填实了的雪0.21橄榄油00.165
瓷1.05已烷00.152
石蜡油0.123二氯乙烷0.147
变压器油0.12890%硫酸0.354
石油0.14醋酸18
石蜡0.12硝基苯0.159
83
8.67E+03
Copper,Brass,70%Cu-30%Zn
111
8.52E+03
Copper,Bronze,75%Cu-25%Sn
26
8.67E+03
Copper,Constantan,60%Cu-40%Ni
22.7
8.92E+03
Copper,DrawnWire
287
8.80E+03
Copper,Germansilver,62%Cu-15%Ni-22%Zn
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。
1200
0.35
聚异丁烯
930
0.2
聚脂树脂
1400
0.19
硅胶干燥剂
720
0.13
分子筛
650-750
0.1
低密度硅胶泡末
750
0.12
中密度硅胶泡末
820
0.17
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:
43
7.80E+03
Steel,Caຫໍສະໝຸດ Baidubon,1.5%C
36
7.75E+03
Steel,Chrome,Cr0%
73
7.90E+03
Steel,Chrome,Cr1%
61
7.87E+03
Steel,Chrome,Cr20%
22
7.69E+03
Steel,Chrome,Cr5%
40
7.83E+03
Steel,Chrome-Nickel,15%Cr-10%Ni
71.8
7.90E+03
Iron,Wrought,0.5%C
59
7.85E+03
Kovar,54%Fe-29%Ni-17%Co
16.3
8.36E+03
Lead,Pure
35
1.14E+04
Magnesium,Mg-Al,Electrolytic,8%Al-2%Zn
66
1.81E+03
Magnesium,Pure
220
2.71E+03
Beryllium,Pure
175
1.85E+03
Brass,Red,85%Cu-15%Zn
151
8.80E+03
Brass,Yellow,65%Cu-35%Zn
119
8.80E+03
Copper,Alloy,11000
388
8.93E+03
Copper,Aluminumbronze,95%Cu-5%Al
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。
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。
19
7.87E+03
Steel,Chrome-Nickel,18%Cr-8%Ni
16.3
7.82E+03
Steel,Chrome-Nickel,20%Cr-15%Ni
15.1
7.83E+03
Steel,Chrome-Nickel,25%Cr-20%Ni
12.8
7.87E+03
Steel,Invar,36%Ni
木屑500.05普通松木450.08~0.11
海砂200.03杨木1000.1
研碎软木200.04胶合板00.125
压缩软木200.07纤维素00.46
聚苯乙烯1000.08丝200.04~0.05
硫化橡胶500.22~0.29炉渣500.84
镍铝锰合金032.7硬质胶250.18
青铜3032~153白桦木300.15
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。
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
常用材料导热系数--深圳智通电子有限公司提供
Metal
Material
Conductivity
Density
W/m-C
kg/m3
Aluminum,2024,Temper-T3
121
2.80E+03
Aluminum,2024,Temper-T351
143
2.80E+03
Aluminum,2024,Temper-T4
重水0.559硫化氢*0.013
表2窗体材料导热系数
窗框材料钢材铝合金PVCPA松木
表3不同玻璃的传热系数
玻璃类型玻璃结构(m)传热系数
K-w/(m2-k)
单层玻璃
6.2
双层中空玻璃5×9×53.26
5×12×53.11
一层中空玻璃5×9×5×9×52.22
←--5×12×5×12×52.08
Lhw-E中空玻璃5×12×51.71
Silver,Pure
418
1.05E+04
Solder,Hard,80%Au-20%Sn
57
1.50E+04
Solder,Hard,88%Au-12%Ge
88
1.50E+04
Solder,Hard,95%Au-3%Si
94
1.57E+04
Solder,Soft,60%Sn-40%Pb
50
9.29E+03
10.7
8.14E+03
Steel,Nickel,Ni0%
73
7.90E+03
Steel,Nickel,Ni20%
2.79E+03
Aluminum,Al-Mg-Si,97%Al-1%Mg-1%Si-1%Mn
177
2.71E+03
Aluminum,Al-Si,Alusil,80%Al-20%Si
161
2.63E+03
Aluminum,Al-Si,Silumim,86.5%Al-1%Cu
137
2.66E+03
Aluminum,Pure
24.9
8.62E+03
Copper,Pure
386
8.95E+03
Copper,Redbrass,85%Cu-9%Sn-6%Zn
61
8.71E+03
Gold,Pure
318
1.89E+04
Invar,64%Fe-35%Ni
13.8
8.13E+03
Iron,Cast
55
7.92E+03
Iron,Pure
殷钢3011橡木200.17
康铜3020.9雪松00.095
黄铜2070~183柏木200.1
镍铬合金2012.3~171普通冕玻璃201
石棉00.16~0.37石英玻璃41.46
纸120.06~0.13燧石玻璃320.795
矿渣棉00.05~0.14精制玻璃120.9
毡0.04汽油120.11
蜡0.04凡士林120.184
1200
0.25
刚性PVC
1390
0.17
防雨
氯丁橡胶PCP
1240
0.23
密封条
三元乙丙EPDM
1150
0.25
纯硅胶
1200
0.35
柔性PVC
1200
0.14
聚脂马海毛
0.14
柔性橡胶泡末
60-80
0.05
密封剂
刚性聚氨脂PU
1200
0.25
固体/热融异丁烯
1200
0.24
聚硫胶
1700
0.4
纯硅胶
材料的导热
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。
银429
铜401
金317
铝237
铁80
锡67
铅34.8
各种物质导热系数!
materialconductivityK(W/m.K)
diamond钻石2300
silver银429
cooper铜401
gold金317
aluminum铝237
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500.09落叶松木00.13
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
用途
材料名称
密度(kg/m3)
导热系数(W/m.K)
窗框
铜
8900
380
硅合金铝
2800
160
黄铜
8400
120
铁
7800
50
不锈钢
7900
17
PVC
1390
0.17
硬木
700
0.18
建筑构件软木
500
0.13
167
2.71E+03
Aluminum,7075,Temper-O
130
2.80E+03
Aluminum,7075,Temper-T6
130
2.80E+03
Aluminum,A356,Temper-T6
128
2.76E+03
Aluminum,Al-Cu,Duralumin,95%Al-5%Cu
164
Solder,Soft,63%Sn-37%Pb
51
9.25E+03
Solder,Soft,92.5%Pb-2.5%Ag-5%In
39
1.20E+04
Solder,Soft,95%Pb-5%Sn
32.3
1.10E+04
Steel,Carbon,0.5%C
54
7.83E+03
Steel,Carbon,1.0%C
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。
121
2.80E+03
Aluminum,5052,Temper-H32
138
2.68E+03
Aluminum,5052,Temper-O
144
2.69E+03
Aluminum,6061,Temper-O
180
2.71E+03
Aluminum,6061,Temper-T4
154
2.71E+03
Aluminum,6061,Temper-T6
UP树脂玻璃钢
1900
0.4
玻璃
碳酸钙玻璃
2500
1.0
有机玻璃PMMA
1180
0.18
聚碳酸脂
1200
0.2
热断桥
聚冼氨尼龙
1150
0.25
6.6%尼龙,25%玻璃纤维
1450
0.3
高密度聚乙烯HD
980
0.5
低密度聚乙烯LD
920
0.33
固体聚丙烯
910
0.22
25%玻纤聚丙烯
1200
0.25
聚亚氨脂树脂PU
171
1.75E+03
Molybdenum
130
1.02E+04
Nichrome,80%Ni-20%Cr
12
8.40E+03
Nickel,Ni-Cr,80%Ni-20%Cr
12.6
8.31E+03
Nickel,Ni-Cr,90%Ni-10%Cr
17
8.67E+03
Nickel,Pure
99
8.91E+03
纸板0.14“天然气”油120.14
皮革0.18~0.19甘油00.276
冰2.22煤油1000.12
新下的雪0.1蓖麻油5000.18
填实了的雪0.21橄榄油00.165
瓷1.05已烷00.152
石蜡油0.123二氯乙烷0.147
变压器油0.12890%硫酸0.354
石油0.14醋酸18
石蜡0.12硝基苯0.159
83
8.67E+03
Copper,Brass,70%Cu-30%Zn
111
8.52E+03
Copper,Bronze,75%Cu-25%Sn
26
8.67E+03
Copper,Constantan,60%Cu-40%Ni
22.7
8.92E+03
Copper,DrawnWire
287
8.80E+03
Copper,Germansilver,62%Cu-15%Ni-22%Zn
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。
1200
0.35
聚异丁烯
930
0.2
聚脂树脂
1400
0.19
硅胶干燥剂
720
0.13
分子筛
650-750
0.1
低密度硅胶泡末
750
0.12
中密度硅胶泡末
820
0.17
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:
43
7.80E+03
Steel,Caຫໍສະໝຸດ Baidubon,1.5%C
36
7.75E+03
Steel,Chrome,Cr0%
73
7.90E+03
Steel,Chrome,Cr1%
61
7.87E+03
Steel,Chrome,Cr20%
22
7.69E+03
Steel,Chrome,Cr5%
40
7.83E+03
Steel,Chrome-Nickel,15%Cr-10%Ni
71.8
7.90E+03
Iron,Wrought,0.5%C
59
7.85E+03
Kovar,54%Fe-29%Ni-17%Co
16.3
8.36E+03
Lead,Pure
35
1.14E+04
Magnesium,Mg-Al,Electrolytic,8%Al-2%Zn
66
1.81E+03
Magnesium,Pure
220
2.71E+03
Beryllium,Pure
175
1.85E+03
Brass,Red,85%Cu-15%Zn
151
8.80E+03
Brass,Yellow,65%Cu-35%Zn
119
8.80E+03
Copper,Alloy,11000
388
8.93E+03
Copper,Aluminumbronze,95%Cu-5%Al
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。
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。
19
7.87E+03
Steel,Chrome-Nickel,18%Cr-8%Ni
16.3
7.82E+03
Steel,Chrome-Nickel,20%Cr-15%Ni
15.1
7.83E+03
Steel,Chrome-Nickel,25%Cr-20%Ni
12.8
7.87E+03
Steel,Invar,36%Ni
木屑500.05普通松木450.08~0.11
海砂200.03杨木1000.1
研碎软木200.04胶合板00.125
压缩软木200.07纤维素00.46
聚苯乙烯1000.08丝200.04~0.05
硫化橡胶500.22~0.29炉渣500.84
镍铝锰合金032.7硬质胶250.18
青铜3032~153白桦木300.15