什么是導熱系數的意思概念介紹

　　相同物質的導熱系數與其的結構、密度、濕度、溫度、壓力等因素有關。那么你對導熱系數了解多少呢?以下是由學習啦小編整理關于什么是導熱系數的內容，希望大家喜歡!

　　什么是導熱系數

　　導熱系數是指在穩(wěn)定傳熱條件下，1m厚的材料，兩側表面的溫差為1度(K，℃)，在1秒鐘內(1S)，通過1平方米面積傳遞的熱量，單位為瓦/米·度 (W/(m·K)，此處為K可用℃代替)。

　　導熱系數僅針對存在導熱的傳熱形式，當存在其他形式的熱傳遞形式時，如輻射、對流和傳質等多種傳熱形式時的復合傳熱關系，該性質通常被稱為表觀導熱系數、顯性導熱系數或有效導熱系數(thermal transmissivity of material)。

　　此外，導熱系數是針對均質材料而言的，實際情況下，還存在有多孔、多層、多結構、各向異性材料，此種材料獲得的導熱系數實際上是一種綜合導熱性能的表現，也稱之為平均導熱系數。

　　導熱系數影響因素

　　不同物質導熱系數各不相同;相同物質的導熱系數與其的結構、密度、濕度、溫度、壓力等因素有關。同一物質的含水率低、溫度較低時，導熱系數較小。一般來說，固體的熱導率比液體的大，而液體的又要比氣體的大。這種差異很大程度上是由于這兩種狀態(tài)分子間距不同所導致?，F在工程計算上用的系數值都是由專門試驗測定出來的。

　　導熱系數保溫材料

　　通常把導熱系數較低的材料稱為保溫材料(我國國家標準規(guī)定，凡平均溫度不高于350℃時導熱系數不大于0.12W/(m·K)的材料稱為保溫材料)，而把導熱系數在0.05 W/(m.K)以下的材料稱為高效保溫材料。

　　導熱系數高的物質有優(yōu)良的導熱性能。在熱流密度和厚度相同時，物質高溫側壁面與低溫側壁面間的溫度差，隨導熱系數增大而減小。比如：鍋爐爐管在未結水垢時，由于鋼的導熱系數高，鋼管的內外壁溫差不大。而鋼管內壁溫度又與管中水溫接近，因此，管壁溫差(內外壁溫度平均值)不會很高。但當爐管內壁結水垢時，由于水垢的導熱系數很小，水垢內外側溫差隨水垢厚度增大而增大，從而把管壁金屬溫度迅速抬高。當水垢厚度達到相當大(一般為1~3毫米)后，會使爐管管壁溫度超過允許值，造成爐管過熱損壞。對鍋爐爐墻及管道的保溫材料來講，則要求導熱系數越低越好。

　　一般常把導熱系數小于0.2W/(m·K)的材料稱為保溫材料。例如石棉、珍珠巖等。

　　導熱系數材料熱導率

　　研究方法

　　通常，物質的導熱系數可以通過理論和實驗兩種方式來獲得。

　　理論上，從物質微觀結構出發(fā)，以量子力學和統(tǒng)計力學為基礎，通過研究物質的導熱機理，建立導熱的物理模型，經過復雜的數學分析和計算可以獲得導熱系數。但由于理論的適用性受到限制，而且隨著新材料的快速增多，人們迄今仍尚未找到足夠精確且適用于范圍廣泛的理論方程，因此對于導熱系數實驗測試方法和技術的探索，仍是物質導熱系數數據的主要來源。

　　固體

　　固體是由自由電子和原子組成的，原子又被約束在規(guī)律排列的晶格中。相應的，熱能的傳輸是由兩種作用實現的：自由電子的遷移和晶格的振動波。當視為準粒子現象時，晶格振動子稱為聲子。純金屬中，電子對導熱貢獻最大，而在非導體中，聲子的貢獻起主要作用。

　　常用的固體導熱系數見表1。在所有固體中，金屬是最好的導熱體。純金屬的導熱系數一般隨溫度升高而降低。而金屬的純度對導熱系數影響很大，如含碳為1%的普通碳鋼的導熱系數為45W/m ·K ，不銹鋼的導熱系數僅為16 W/m ·K 。

　　液體

　　液體分成金屬液體和非金屬液體兩類，前者導熱系數較高，后者較低。在非金屬液體中，水的導熱系數最大，除去水和甘油外，絕大多數液體的導熱系數隨溫度升高而略有減小。一般來說，溶液的導熱系數低于純液體的導熱系數。表2列出了幾種液體的導熱系數值。

　　氣體

　　氣體的導熱系數隨溫度升高而增大。在通常的壓力范圍內，其導熱系數隨壓力變化很小，只有在壓力大于196200kN/m^2 ，或壓力小于2.67 kN/m 2 (20mmHg) 時，導熱系數才隨壓力的增加而加大。故工程計算中?？珊雎詨毫怏w導熱系數的影響。

　　氣體的導熱系數很小，故對導熱不利，但對保溫有利。
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