導(dǎo)熱率K是材料本身的固有性能參數(shù)，用于描述材料的導(dǎo)熱能力，又稱為熱導(dǎo)率，單位為W/mK。這個(gè)特性跟材料本身的大小、形狀、厚度都是沒有關(guān)系的，只是跟材料本身的成分有關(guān)系。不同成分的導(dǎo)熱率差異較大，導(dǎo)致由不同成分構(gòu)成的物料的導(dǎo)熱率差異較大。單粒物料的導(dǎo)熱性能好于堆積物料。
穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱：導(dǎo)入物體的熱流量等于導(dǎo)出物體的熱流量，物體內(nèi)部各點(diǎn)溫度不隨時(shí)間而變化的導(dǎo)熱過(guò)程。
非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱：導(dǎo)入和導(dǎo)出物體的熱流量不相等，物體內(nèi)任意一點(diǎn)的溫度和熱含量隨時(shí)間而變化的導(dǎo)熱過(guò)程，也稱為瞬態(tài)導(dǎo)熱過(guò)程。
導(dǎo)熱系數(shù)是指在穩(wěn)定傳熱條件下，1m厚的材料，兩側(cè)表面的溫差為1度（K,°C）,在1秒內(nèi)，通過(guò)1平方米面積傳遞的熱量，用λ表示，單位為瓦/米·度
導(dǎo)熱系數(shù)與材料的組成結(jié)構(gòu)、密度、含水率、溫度等因素有關(guān)。非晶體結(jié)構(gòu)、密度較低的材料，導(dǎo)熱系數(shù)較小。材料的含水率、溫度較低時(shí)，導(dǎo)熱系數(shù)較小。
通常把導(dǎo)熱系數(shù)較低的材料稱為保溫材料(我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，凡平均溫度不高于350℃時(shí)導(dǎo)熱系數(shù)不大于0.12W/(m·K)的材料稱為保
溫材料），而把導(dǎo)熱系數(shù)在0.05瓦/米攝氏度以下的材料稱為保溫材料。
導(dǎo)熱系數(shù)高的物質(zhì)有優(yōu)良的導(dǎo)熱性能。在熱流密度和厚度相同時(shí)，物質(zhì)高溫側(cè)壁面與低溫側(cè)壁面間的溫度差，隨導(dǎo)熱系數(shù)增大而減小。鍋爐爐管在未結(jié)水垢時(shí)，由于鋼的導(dǎo)熱系數(shù)高，鋼管的內(nèi)外壁溫差不大。而鋼管內(nèi)壁溫度又與管中水溫接近，因此，管壁溫度（內(nèi)外壁溫度平均值）不會(huì)很高。但當(dāng)爐管內(nèi)壁結(jié)水垢時(shí)，由于水垢的導(dǎo)熱系數(shù)很小，水垢內(nèi)外側(cè)溫差隨水垢厚度增大而迅速增大，從而把管壁金屬溫度迅速抬高。當(dāng)水垢厚度達(dá)到相當(dāng)大（一般為1~3毫米）后，會(huì)使?fàn)t管管壁溫度超過(guò)允許值，造成爐管過(guò)熱損壞。 對(duì)鍋爐爐墻及管道的保溫材料來(lái)講，則要求導(dǎo)熱系數(shù)越低越好。一般常把導(dǎo)熱系數(shù)小于0。8x10的3次方瓦/（米時(shí)·攝氏度）的材料稱為保溫材料。例如石棉、珍珠巖等
填縫導(dǎo)熱材料有:導(dǎo)熱硅脂、導(dǎo)熱云母片、導(dǎo)熱陶瓷片、導(dǎo)熱矽膠片、導(dǎo)熱雙面膠等。主要作用是填充發(fā)熱功率器件與散熱片之間的縫隙，通?？此坪芷降膬蓚€(gè)面,其實(shí)接觸面積不到40%,又因?yàn)榭諝馐遣涣紝?dǎo)熱體，導(dǎo)熱系數(shù)僅有0.03w/m.k,填充縫隙就是用導(dǎo)熱材料填充縫隙間的空氣.
傅力葉方程式：
Q=KA△T/d,
R=A△T/: 熱量，W K: 導(dǎo)熱率，W/mk A：接觸面積
d: 熱量傳遞距離 △T：溫度差 R: 熱阻值
將上面兩個(gè)公式合并，可以得到 K=d/R。因?yàn)镵值是不變的，可以看得出熱阻R值，同材料厚度d是成正比的。也就說(shuō)材料越厚，熱阻越大。
但如果仔細(xì)看一些導(dǎo)熱材料的資料，會(huì)發(fā)現(xiàn)很多導(dǎo)熱材料的熱阻值R，同厚度d并不是*成正比關(guān)系。這是因?yàn)閷?dǎo)熱材料大都不是單一成分組成，相應(yīng)會(huì)有非線性變化。厚度增加，熱阻值一定會(huì)增大，但不一定是*成正比的線性關(guān)系，可能是更陡的曲線關(guān)系。
實(shí)際這是不可能的條件。所以測(cè)試并計(jì)算出來(lái)的熱阻值并不*是材料本身的熱阻值，應(yīng)該是材料本身的熱阻值+所謂接觸面熱阻值。因?yàn)榻佑|面的平整度、光滑或者粗糙、以及安裝緊固的壓力大小不同，就會(huì)產(chǎn)生不同的接觸面熱阻值，也會(huì)得出不同的總熱阻值。
所以上流行會(huì)認(rèn)可設(shè)定一種標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)試方法和條件，就是在資料上經(jīng)常會(huì)看到的ASTM D5470。這個(gè)測(cè)試方法會(huì)說(shuō)明進(jìn)行熱阻測(cè)試時(shí)候，選用多大的接觸面積A，多大的熱量值Q，以及施加到接觸面的壓力數(shù)值。大家都使用同樣的方法來(lái)測(cè)試不同的材料，而得出的結(jié)果，才有相比較的意義。
通過(guò)測(cè)試得出的熱阻R值，并不*是真實(shí)的熱阻值。物理科學(xué)就是這樣，很多參數(shù)是無(wú)法真正的量化的，只是一個(gè)“模糊”的數(shù)學(xué)概念。通過(guò)這樣的“模糊”數(shù)據(jù)，人們可以將一些數(shù)據(jù)量化，而用于實(shí)際應(yīng)用。 此處所說(shuō)的“模糊” 是數(shù)學(xué)術(shù)語(yǔ)，“模糊”表示為接近真實(shí)的近似。
而同樣道理，根據(jù)熱阻值以及厚度，再計(jì)算出來(lái)的導(dǎo)熱率K值，也并不*是真正的導(dǎo)熱率值。
傅力葉方程式，是一個(gè)*理想化的公式。我們可用來(lái)理解導(dǎo)熱材料的原理。但實(shí)際應(yīng)用、熱阻計(jì)算是復(fù)雜的數(shù)學(xué)模型，會(huì)有很多的修正公式，來(lái)完善所有的環(huán)節(jié)可能出現(xiàn)的問(wèn)題。
總之：
a. 同樣的材料，導(dǎo)熱率是一個(gè)不變的數(shù)值，熱阻值是會(huì)隨厚度發(fā)生變化的。
b. 同樣的材料，厚度越大，可簡(jiǎn)單理解為熱量通過(guò)材料傳遞出去要走的路程越多，所耗的時(shí)間也越多，效能也越差。
c. 對(duì)于導(dǎo)熱材料，選用合適的導(dǎo)熱率、厚度是對(duì)性能有很大關(guān)系的。選擇導(dǎo)熱率很高的材料，但是厚度很大，也是性能不夠好的。理想的選擇是：導(dǎo)熱率高、厚度薄，的接觸壓力保證的界面接觸。
d、使用什么導(dǎo)熱材料給客戶，理論上來(lái)講是很困難的一件事情。很難真正的通過(guò)一些簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)，來(lái)準(zhǔn)確計(jì)算出選用何種材料合適。更多的是靠測(cè)試和對(duì)比，還有經(jīng)驗(yàn)。測(cè)試能達(dá)到產(chǎn)品要求的理想效果，就是為合適的材料。
e、不專業(yè)的用戶，會(huì)關(guān)注材料的導(dǎo)熱率；專業(yè)的用戶，會(huì)關(guān)注材料的熱阻值。
導(dǎo)熱系數(shù)
導(dǎo)熱系數(shù)是指在穩(wěn)定傳熱條件下，1m厚的材料，兩側(cè)表面的溫差為1度（K,°C）,在1小時(shí)內(nèi)，通過(guò)1平方米面積傳遞的熱量，單位為瓦/米?度（W/mK,此處的K可用°C代替）。 導(dǎo)熱系數(shù)與材料的組成結(jié)構(gòu)、密度、含水率、溫度等因素有關(guān)。非晶體結(jié)構(gòu)、密度較低的材料，導(dǎo)熱系數(shù)較小。材料的含水率、溫度較低時(shí)，導(dǎo)熱系數(shù)較小。 通常把導(dǎo)熱系數(shù)較低的材料稱為保溫材料，而把導(dǎo)熱系數(shù)在0.05瓦/米度以下的材料稱為保溫材料。 |
導(dǎo)熱率（熱導(dǎo)率）是反映材料導(dǎo)熱性能的物理量，它不僅是評(píng)價(jià)材料的熱學(xué)特性的依據(jù)，而且是材料在應(yīng)用時(shí)的一個(gè)設(shè)計(jì)依據(jù)，在加熱器 、散熱器、傳熱管道設(shè)計(jì)、房屋設(shè)計(jì)等工程實(shí)踐中都要涉及這個(gè)參數(shù)。因?yàn)椴牧系臒釋?dǎo)率不僅隨溫度、壓力變化，而且材料的雜質(zhì)含量。結(jié)構(gòu)變化都會(huì)明顯影響熱導(dǎo)率的數(shù)值，所以在科學(xué)實(shí)驗(yàn)和工程技術(shù)中對(duì)材料的熱導(dǎo)率常用實(shí)驗(yàn)的方法測(cè)定。內(nèi)容。
導(dǎo)熱系數(shù)單位換算 |
千卡/米·時(shí)·℃ [kcal/(m·h· ℃ )] | 卡 / 厘米·秒·℃ [cal/(cm·s· ℃ )] | 瓦 / 米· K[W/(m·K)] | 焦耳 / 厘米·秒·℃ [J/(cm·s· ℃ )] | 英熱單位 / 英尺·時(shí)·℉ [Btu/(ft·h· ℉ )] | 1 | 2.78×10 -3 | 1.16 | 1.16×10 -2 | 0.672 | 360 | 1 | 418.7 | 4.187 | 242 | 0.8598 | 2.39×10 -3 | 1 | 10 -2 | 0.578 | 85.98 | 0.239 | 100 | 1 | 57.8 | 1.49 | 4.13×10 -3 | 1.73 | 1.73×10 -2 | 1 |
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