什麼是導熱係數的意思概念介紹

　　相同物質的導熱係數與其的結構、密度、溼度、溫度、壓力等因素有關。那麼你對導熱係數瞭解多少呢?以下是由小編整理關於什麼是導熱係數的內容，希望大家喜歡!

　　什麼是導熱係數

　　導熱係數是指在穩定傳熱條件下，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平方米麵積傳遞的熱量，單位為瓦/米·度 ***W/***m·K***，此處為K可用℃代替***。

　　導熱係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複合傳熱關係，該性質通常被稱為表觀導熱係數、顯性導熱係數或有效導熱係數***thermal transmissivity of material***。

　　此外，導熱係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係數實際上是一種綜合導熱效能的表現，也稱之為平均導熱係數。

　　導熱係數影響因素

　　不同物質導熱係數各不相同;相同物質的導熱係數與其的結構、密度、溼度、溫度、壓力等因素有關。同一物質的含水率低、溫度較低時，導熱係數較小。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於這兩種狀態分子間距不同所導致。現在工程計算上用的係數值都是由專門試驗測定出來的。

　　導熱係數保溫材料

　　通常把導熱係數較低的材料稱為保溫材料***我國國家標準規定，凡平均溫度不高於350℃時導熱係數不大於0.12W/***m·K***的材料稱為保溫材料***，而把導熱係數在0.05 W/***m.K***以下的材料稱為高效保溫材料。

　　導熱係數高的物質有優良的導熱效能。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，隨導熱係數增大而減小。比如：鍋爐爐管在未結水垢時，由於鋼的導熱係數高，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，由於水垢的導熱係數很小，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***後，會使爐管管壁溫度超過允許值，造成爐管過熱損壞。對鍋爐爐牆及管道的保溫材料來講，則要求導熱係數越低越好。

　　一般常把導熱係數小於0.2W/***m·K***的材料稱為保溫材料。例如石棉、珍珠岩等。

　　導熱係數材料熱導率

　　研究方法

　　通常，物質的導熱係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，以量子力學和統計力學為基礎，通過研究物質的導熱機理，建立導熱的物理模型，經過複雜的數學分析和計算可以獲得導熱係數。但由於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於範圍廣泛的理論方程，因此對於導熱係數實驗測試方法和技術的探索，仍是物質導熱係數資料的主要來源。

　　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。

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

　　液體

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

　　氣體

　　氣體的導熱係數隨溫度升高而增大。在通常的壓力範圍內，其導熱係數隨壓力變化很小，只有在壓力大於196200kN/m^2 ，或壓力小於2.67 kN/m 2 ***20mmHg*** 時，導熱係數才隨壓力的增加而加大。故工程計算中常可忽略壓力對氣體導熱係數的影響。

　　氣體的導熱係數很小，故對導熱不利，但對保溫有利。

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