导热介质材料(工程师必知)

一.什么是导热介质材料?

二.为什么要用导热介质材料?

三.导热硅胶片的性能优点简述。

四.怎么使用导热硅胶片?

五.相变化材料的优点

六.GREASE的优点

七. 导热双面胶带的优点

*导热介质材料是应用于热源与散热器之间,降低接触面热阻的一种导热材料.本身几乎没有热容.根据基材不同有导热硅胶片,相变化材料,GREASE(导热硅脂),导热双面

胶等.

*导热介质材料只起到导热作用,在发热体与散热器件之间形成良好的导热通路，与散热片,结构固定件(风扇)等一起组成散热模

组.

二.为什么要用导热介质材料?

*选用导热硅胶片的最主要目的是减少热源表面与散热器件接触面之间产生的接触热阻.

接触热阻是因为相互接触物体接触面的粗糙度, 平面度,以及接触物质的表面处理方式而产生的在接触面之间因热量传递产生的热阻.

接触热阻会使得导热通道不顺畅,使得接触面产生热积聚,热源产生的热量不能迅速有效的传导到散热器表面,从而使得热源的温度上升更快,以及在面对热冲击状态下产生瞬时过热死机.

*导热介质材料可以很好的填充接触面的间隙,将空气挤出接触面,空气是热的不良导体,会严重阻碍热量在接触面之间的传递;有了导热硅胶片的补充,可以使接触面更好的充分接触，真正做到面对面的接触.在温度上的反应可以达到10度以上的温差。

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三.导热硅胶片的性能优点

导热硅胶片相对于导热硅脂和导热双面胶有以下优势：

*导热系数的范围以及稳定度

*结构上工艺工差的弥合,降低散热器和散热结构件的工艺工差要求*EMC，绝缘的性能

*减震吸音的效果

*安装，测试，可重复使用的便捷性

三.导热硅胶片的性能优点

**导热系数的范围以及稳定度

导热硅胶片在导热系数方面可选

择性较大,可以从0.8w/k.m----

3.0w/k.m以上，且性能稳定,长期

使用可靠.

导热双面胶目前最高导热系数不超过1.0w/k-m的,导热效果不理想;

导热硅脂属常温固化工艺，在高温状态下易产生表面干裂，性能不稳定,容易挥发以及流动,导热能力会逐步下降,不利于长期的可靠系统运作

导热硅胶片导热双面胶

导热硅脂

三.导热硅胶片的性能优点

**弥合结构工艺工差,降低散热器以及散热结构件的工艺工差要求

导热硅胶片厚度,软硬度可根据设计的不同进行调节,因此在导热通道中可以弥合散热结构，芯片等尺寸工差,降低对结构设计中对散热器件接触面的工差要求,特别是对平面度,粗糙度的工差,目前行业内高良率的散热器加工尺寸工差为+/-0.25mm,平面度为0.15mm/30mmx30mm，如果提高加工精度则会在很大程度上提高产品成本，因此导热硅胶片可以充分增大发热体与散热器件的接触面积，降低了散热器的生产成本。

除了传统的PC行业，现在新的散热方案就是去掉传统的散热器，将结构件和散热器统一成散热结构件。在PCB布局中将散热芯片布局在背面，或在正面布局时，在需要散热的芯片周围开散热孔，将热量通过铜箔等导到PCB背面，然后通过导热硅胶片填充建立导热通道导到PCB下方或侧面的散热结构件（金属支架，金属外壳），对整体散热结构进行优化，同时也降低整个散热方案的成本。

三.导热硅胶片的性能优点

**结构上工艺工差的弥合,降低散热器以及散热结构件的工艺工差要求

导热双面胶因厚度原因只能在芯片表面与传统散热片粘合，一般来说，散热片的价格会高于导热介质材料，但进口导热介质材料因长期垄断等原因价格一直比较高。同时因为导热双面胶的厚度很小，一般在

0.13mm以内，那样就对散热器的平面度要求比较高（在+/-0.1mm），也对芯片的焊接平面度提出了更精确的要求。

导热硅脂的使用也是必须要有散热器配合，而且对散热器表面的要求很高，一般涂导热硅脂对散热器接触面要求在+/-0.1mm以内，而且在侧面导热接触的状况下很难对多个需散热的元器件进行很好的充分接触。

三.导热硅胶片的性能优点

**EMC，绝缘的性能

导热硅胶片因本身材料特性具有绝缘导热特性,对EMC具有很好的防护,由硅胶材质的原因不容易被刺穿和在受压状态下撕裂或破损,EMC 可靠性就比较好。

导热双面胶因其材料本身特性的限制，它对EMC防护性能比较低，很多时候达不到客户需求，在使用时比较局限，一般只有在芯片本身做了绝缘处理或芯片表面做了EMC防护时才可以使用。

导热硅脂因材料特性本身的EMC防护性能也比较低，很多时候达不到客户需求，在使用时比较局限，一般只有芯片本身做了绝缘处理或芯片表面做了EMC防护才可以使用。

三.导热硅胶片的性能优点

**减震吸音的效果

导热硅胶片的硅胶载体决定了会有很好弹性和压缩比，从而有很好减震效果，再调整密度和软硬度可以产生对低频电磁噪声起到很好的吸收作用。

导热双面胶的粘接使用方式决定了它不具有减震吸音效果。

导热硅脂硬接触使用方式决定了它不具有减震吸音效果。

三.导热硅胶片的性能优点

**安装，测试，可重复使用的便捷性

导热硅胶片为稳定固态，被胶强度可选，拆卸方便；有弹性回复，可重复使用。

导热双面胶一旦使用，不易拆卸，存在损坏芯片和周围器件的风险，不易拆卸彻底。在刮彻底时，会刮伤芯片表面以及搽拭时带上粉尘，油污等干扰因素，不利于导热和可靠防护。

导热硅脂不能拆卸，必须小心翼翼的搽拭，也不易搽拭彻底，特别在更换导热介质测试中，会对测试数据的可靠性产生影响，从而影响工程师的判断。

四.如何使用导热硅胶片?

一般在设计初期就要将导热硅胶片加入到结构设计与硬件、电路设计中。考量因素一般有：导热系数考量、结构考量、EMC考量、减震吸音考量、安装测试等方面。

一.选择散热方案：

在机顶盒,PDP等消费性电子的散热方案中,一般采用被动散热方式,传统以散热方案为主;现趋势是取消散热片,采用结构散热件(今属支架,金属外壳);或散热片方案和散热结构件方案结合;在不同的系统要求和环境下,选择性价比最好的方案.

二.若采用散热片方案，不建议直接采用低导热能力的导热双面胶；也不建议采用不具备减震功能的导热硅脂；建议采用金属挂钩接或塑胶pushpin来操作，选用0.5mm厚度的导热硅胶片配合使用，这两种方案安装操作方便，还可以不使用被胶，散热效果会比导热双面胶好很多，更安全可靠。总的成本上包括单价，人力，设备会更有竞争力。

四.怎么使用导热硅胶片?

二.选择散热结构件类散热，则需要考虑散热结构件在接触面的结构形态局部突起、局部避位等，在结构工艺和导热硅胶片的尺寸选择上做好平衡。在工艺允许的条件下尽量建议不选择特别厚的导热硅胶片。这里一般为操作方便建议采用单面被胶，将带被胶面贴到散热结构件上；这里要特别选择压缩比好的，保证一定的压力给导热硅胶片。（导热硅胶片的厚度选择必须大于散热结构件与热源的理论间隙上限工差，一般可以多1mm---2mm。）

选择散热结构件散热时也要在PCB布局时考虑元器件的位置，高低和封装形式，可以将一些热源放置规律，减少散热结构件成本。

四.怎么使用导热硅胶片?

三.导热系数选择

导热系数选择最主要还是要看热源功耗大小，以及散热器或散热结构的散热能力大小。

一般芯片温度规格参数比较低，或对温度比较敏感，或热流密度比较大（一般大于0.6w/cm3需要做散热处理，一般表面小于

0.04w/cm2时候都只需要自然对流处理就可以）这些芯片或热源都需要进行散热处理，并且尽量选择导热系数高点的导热硅胶片。消费电子行业一般不允许芯片结温高于85度，也建议控制芯片表面在高温测试时候小于75度，整个板卡的元器件也基本采用的是商业级元器件，所以系统内部温度常温下建议不超过50度。第一外观面，或终端客户受能接触的面建议温度在常温下得低于45度。选择导热系数较高的导热硅胶片可以满足设计要求和保留一些设计裕度。

四.怎么使用导热硅胶片?

三.导热系数选择

一般芯片表面热流密度比较小，周围热源影响比较小，可以采用导热系数偏低的导热硅胶片以减小成本；导热系数高低是影响导热硅胶片成本的最大影响因数。尺寸大小，厚度大小都会影响产品成本。

四.怎么使用导热硅胶片?

四.其他参数的选择参考

导热硅胶片大小选择以覆盖热源为最佳选择，而不是覆盖散热器或散热结构件的接触面，选择尺寸比发热源大时并不会对散热有很大改善或提高。

导热硅胶片的厚度选择与产品的密度、硬度、压缩比等参数相关，建议样品测试后再确定具体参数。

击穿电压、介电常数、体积电阻、表面电阻率等则满足要求就可以，特别是满足波峰值大小为最佳。

考虑到产品费用分摊，降低成本等因素，建议在设计时选择导热硅胶片厂商现有的规格型号，直接选用常用规格，不进行特殊处理或形状，此时需对PCB布局、散热器形状、散热结构件形状等进行考量。

五.相变化导热介质材料的优点

相变化材料现在主要是固固相变,在面对热冲击的状况下,可以通过相变化吸收一定的热量,减缓大热流密度的冲击.就像在导热通道上加了一个蓄水池.现在市场上的相变化材料的相变温度大概是在45℃---50 ℃左右.

相变化材料主要应用与类似CPU等存在瞬时大热流密度的热源上,可以起到很好保护作用,特别是在开机或重新启动的瞬间.

主要优缺点归类:

有一定的热容

热阻小于导热硅胶片

厚度薄可以做到0.125mm.

?不易于保存以及安装

?有硅油析出,影响照明设备的光效

相变化导热介质比较合适在消费性电子等产品,特别是笔记本电脑,游戏机等.但是其可靠性不好,长期在高温下,其性能会下降,一般使用2年,性能下降约40%---70%.

六.GREASE的优点

GREASE也有称为导热膏,是现在业界导热性能最好,热阻最小的导热介质.其材料填充有金属粉末.

现在行业内特别是高端产品的散热模组中会应用到,如服务器,通信机站等大热量,敞开式系统中.

GREASE的主要优缺点归类:

热阻小,导热性能优异

厚度薄

?价格昂贵

?绝缘性能不好

?有大量硅油析出

?安装需要专用工具.

七.导热双面胶带的优点

导热双面胶带是行业内特别是低导热系数要求时候的一种优选导热介质材料.中间填充导热材料,双面被胶粘性强,可以有效固定于芯片等表面.适合低功耗大封装的热源.

导热双面胶带的主要优缺点归类:

可以省略散热模组的固定结构

操作方便

?导热系数低

?没有压缩性,属于硬性结构.

常用材料的导热系数表

常见材料导热系数

一、固体的导热系数常用的固体导热系数见表 4-1 。在所有固体中，金属是最好的导热体。纯金属的导热系数一般随温度升高而降低。而金属的纯度对导热系数影响很大，如含碳为 1% 的普通碳钢的导热系数为45W/m · K ，不锈钢的导热系数仅为16 W/m · K 。表 4-1 常用固体材料的导热系数固体温度，℃导热系数，λ W/m · K 铝300 230 镉18 94 铜100 377 熟铁18 61 铸铁53 48 铅100 33 镍100 57 银100 412 钢 (1%C) 18 45 船舶用金属30 113 青铜189 不锈钢20 16 石墨0 151 石棉板50 0.17

石棉0~100 0.15 混凝土0~100 1.28 耐火砖 1.04 ① 保温砖0~100 0.12~0.21 建筑砖20 0.69 绒毛毯0~100 0.047 棉毛30 0.050 玻璃30 1.09 云母50 0.43 硬橡皮0 0.15 锯屑20 0.052 软木30 0.043 玻璃毛-- 0.041 85% 氧化镁-- 0.070 二、液体的导热系数液体分成金属液体和非液体两类，前者导热系数较高，后者较低。在非金属液体中，水的导热系数最大，除去水和甘油外，绝大多数液体的导热系数随温度升高而略有减小。一般来说，溶液的导热系数低于纯液体的导热系数。表 4-2 和图 4-6 列出了几种液体的导热系数值。

表 4-2 液体的导热系数液体温度，℃导热系数，λ W/m · K 醋酸 50% 20 0.35 丙酮30 0.17 苯胺0~20 0.17 苯30 0.16 氯化钙盐水 30% 30 0.55 乙醇 80% 20 0.24 甘油 60% 20 0.38 甘油 40% 20 0.45 正庚烷30 0.14 水银28 8.36 硫酸 90% 30 0.36 硫酸 60% 30 0.43 水30 0.62 三、气体的导热系数气体的导热系数随温度升高而增大。在通常的压力范围内，其导热系数随压力变化很小，只有在压力大于 196200kN/m 2 ，或压力小于 2.67 kN/m 2 (20mmHg) 时，导热系数才随压力的增加而加大。故工程计算中常可忽略压力对气体导热系数的影响。气体的导热系数很小，故对导热不利，但对保温有利。常见的几种气体的导热系数值见表 4-3 。

材料导热系数表

材料导热系数表金属导热系数表（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：银429 铜401 金317 铝237 铁80 锡67 铅34.8 各种物质导热系数！ material conductivity K (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50 0.09 落叶松木0 0.13 木屑50 0.05 普通松木45 0.08～0.11 海砂20 0.03 杨木100 0.1 研碎软木20 0.04 胶合板0 0.125 压缩软木20 0.07 纤维素0 0.46 聚苯乙烯100 0.08 丝20 0.04～0.05 硫化橡胶50 0.22～0.29 炉渣50 0.84 镍铝锰合金0 32.7 硬质胶25 0.18 青铜30 32～153 白桦木30 0.15 殷钢30 11 橡木20 0.17 康铜30 20.9 雪松0 0.095 黄铜20 70～183 柏木20 0.1 镍铬合金20 12.3～171 普通冕玻璃20 1 石棉0 0.16～0.37 石英玻璃4 1.46

纸12 0.06～0.13 燧石玻璃32 0.795 皮棉4.1 0.03 重燧石玻璃12.5 0.78 矿渣棉0 0.05～0.14 精制玻璃12 0.9 毡0.04 汽油12 0.11 蜡0.04 凡士林12 0.184 纸板0.14 “天然气”油12 0.14 皮革0.18～0.19 甘油0 0.276 冰2.22 煤油100 0.12 新下的雪0.1 蓖麻油500 0.18 填实了的雪0.21 橄榄油0 0.165 瓷1.05 已烷0 0.152 石蜡油0.123 二氯乙烷0.147 变压器油0.128 90%硫酸0.354 石油0.14 醋酸18 石蜡0.12 硝基苯0.159 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

常用材料导热系数-中文

材料的导热系数日期:2007-2-17 22:28:48 来源:来自网络查看:[大中小] 作者：不详热度： 1889 附录A 材料的导热系数(l) A.0.1 表A.0.1中给出材料的导热系数。表 A.0.1 常用材料的导热系数

聚硫胶1700 0.40 纯硅胶1200 0.35 聚异丁烯930 0.20 聚脂树脂1400 0.19 硅胶（干燥剂）720 0.13 分子筛650 to 750 0.10 低密度硅胶泡末750 0.12 中密度硅胶泡末820 0.17 附录B 气体热物理性能 B.0.1下列表的线性公式系数，计算填充空气、氩气、氮气、氙气四种气体空腔的导热系数、粘度和常压比热容。传热计算时，假设所充气体是不辐射/吸收的气体。表B.1气体的导热系数气体系数a W/(m·k) 系数b W/(m·k2) λ（0℃时） W/(m·k) λ（10℃时） W/(m·k) 空气 2.873×10-3 7.760×10-5 0.0241 0.0249 氩气 2.285×10-3 5.149×10-5 0.0163 0.0168 氪气9.443×10-4 2.826×10-5 0.0087 0.0090 氙气 4.538×10-4 1.723×10-5 0.0052 0.0053 其中：[W/m.K] 表B.2气体的粘度气体系数a N·S/m2 系数b N·S/(m2·k2) μ（0℃时）μ（10℃时）空气 3.723×10-6 4.940×10-8 1.722×10-5 1.771×10-5 氩气 3.379×10-6 6.451×10-8 2.100×10-5 2.165×10-5 氪气 2.213×10-6 7.777×10-8 2.346×10-5 2.423×10-5 氙气 1.069×10-6 7.414×10-8 2.132×10-5 2.206×10-5 其中：[kg/m.s]

常见材料导热系数全

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，又称为热导率，单位为W/mK。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。不同成分的导热率差异较大，导致由不同成分构成的物料的导热率差异较大。单粒物料的导热性能好于堆积物料。稳态导热：导入物体的热流量等于导出物体的热流量，物体内部各点温度不随时间而变化的导热过程。非稳态导热：导入和导出物体的热流量不相等，物体内任意一点的温度和热含量随时间而变化的导热过程，也称为瞬态导热过程。导热系数是指在稳定传热条件下，1m厚的材料，两侧表面的温差为1度（K,°C）,在1秒内，通过1平方米面积传递的热量，用λ表示，单位为瓦/米·度导热系数与材料的组成结构、密度、、温度等因素有关。非晶体结构、密度较低的材料，导热系数较小。材料的含水率、温度较低时，导热系数较小。通常把导热系数较低的材料称为(我国国家标准规定，凡平均温度不高于350℃时导热系数不大于(m·K)的材料称为保温材料），而把导热系数在瓦/米摄氏度以下的材料称为高效保温材料。导热系数高的物质有优良的导热性能。在热流密度和厚度相同时，物质高温侧壁面与低温侧壁面间的温度差，随导热系数增大而减小。锅炉炉管在未结水垢时，由于钢的导热系数高，钢管的内外壁温差不大。而钢管内壁温度又与管中水温接近，因此，管壁温度（内外壁温度平均值）不会很高。但当炉管内壁结水垢时，由于水垢的导热系数很小，水垢内外侧温差随水垢厚度增大而迅速增大，从而把管壁金属温度迅速抬高。当水垢厚度达到相当大（一般为1~3毫米）后，会使炉管管壁温度超过允许值，造成炉管过热损坏。对锅炉炉墙及管道的保温材料来讲，则要求导热系数越低越好。一般常把导热系数小于0。8x10的3次方瓦/（米时·摄氏度）的材料称为保温材料。例如石棉、珍珠岩等填缝导热材料有:导热硅脂、导热云母片、导热陶瓷片、导热矽胶片、导热双面胶等。主要作用是填充发热功率器件与散热片之间的缝隙，通常看似很平的两个面,其实接触面积不到40%,又因为空气是不良导热体，导热系数仅有,填充缝隙就是用导热材料填充缝隙间的空气. 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

常用材料的导热系数表

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。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ASTM D5470。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

常用建筑材料的导热系数及密度

常用建筑材料的导热系数及密度名称导热系数[W/（m.K）] 密度[Kg/m3] 普通混凝土钢筋混凝土 1.74 2500 碎石混凝土1 1.51 2300 碎石混凝土2 1.28 2100 轻集料混凝土炉渣混凝土1 1 1700 炉渣混凝土2 0.76 1500 炉渣混凝土3 0.56 1300 水泥焦渣1 0.67 1050 水泥焦渣2 0.53 1050 水泥焦渣3 0.42 1050 砌体混凝土单排孔砌块190 1.020 1200 混凝土双排孔砌块190 0.680 1300 加气混凝土1 0.22 700 加气混凝土2 0.19 500 灰砂砖砌体 1.10 1050 炉渣砖砌体0.87 1050 烧结多孔砖0.58 砂浆水泥砂浆0.93 1800 水泥石灰砂浆（混合砂浆）0.87 1700 石灰砂浆0.81 1600 石灰石膏砂浆0.76 1500 保温砂浆0.29 800 保温材料聚苯板（含钢丝网架聚苯板）0.041 18~22 挤塑板0.030 25~32 胶粉聚苯颗粒保温浆料0.060 ≤250（干）珍珠岩0.07-0.09 聚氨酯0.024 30（外墙），35（屋面）岩棉矿棉玻璃棉板（毡）0.05 ≤80 岩棉矿棉玻璃棉板（毡）0.045 80~200 泡沫玻璃0.058 140 松散材料锅炉渣0.29 1000 高炉炉渣0.26 900 粉煤灰0.23 1000 粘土夯实粘土 1.16 2000 轻质粘土0.47 1200 石材花岗岩 3.49 2800 大理石 2.91 2800 玻璃平板玻璃0.76 2500 注：1.抗裂砂浆薄抹面层及饰面层不参与热工计算。 2.小型混凝土空心砌块的传热系数参见02J102-2（已含内外表面换热阻）。

常用材料的导热系数表

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ASTM D5470。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。

导热系数表

金属导热系数表（W/mK)：银 429 铜 401 金 317 铝 237 铁 80 锡 67 铅常用材料导热系数(20℃)——λ(w/晨怡热管 2008-5-2 15:03:49 名称λ(w/ F4、F46 ~ 聚苯乙烯 PVC ~ PP ~ PE 有机玻璃~ 泡沫木材 (横) ~ (纵) 散珍珠岩~ 水泥珍珠岩~ 石棉混凝土 85%MgO 玻璃~ 水垢~ 搪瓷~ 耐火砖普通砖~ 银419 锌112 钛锡 64

铅 35 镍 90 钢36~54 铸铁42~90 钝铜381 黄铜118 青铜 71 纯铝218 +++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ 铸铝138~147 不锈钢17 空气温度 [10^-2(w/] 100K 150K 200K 250K 300K 350K 400K 水温度w/ 0℃ 10℃ 20℃ 30℃ 40℃ 50℃ 60℃ 70℃ 80℃ 水蒸汽硫酸

5~25% ~ 25~50% ~ ++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ 导热系数导热系数是指在稳定传热条件下，1m厚的材料，两侧表面的温差为1度（K,°C）,在1小时内，通过1平方米面积传递的热量，单位为瓦/米?度（W/m?K,此处的K可用°C代替）。导热系数与材料的组成结构、密度、含水率、温度等因素有关。非晶体结构、密度较低的材料，导热系数较小。材料的含水率、温度较低时，导热系数较小。通常把导热系数较低的材料称为保温材料，而把导热系数在瓦/米?度以下的材料称为高效保温材料。金属的热传导系数表：银 429 铜 401 金 317 铝 237 铁 80 锡 67 铅各种物质导热系数！ material conductivity K (W/ 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 50 落叶松木 0 木屑 50 普通松木 45 ～海砂 20 杨木 100 研碎软木 20 胶合板 0 压缩软木 20 纤维素 0 聚苯乙烯 100 丝 20 ～硫化橡胶 50 ～炉渣 50

各种材料的导热系数

220kV交联聚乙烯绝缘电力电缆最高额定温度电缆导体长期允许最高工作温度为90℃，短时过负载最高工作温度为130℃，短路时（短路时间为5S）最高工作温度为250℃。电缆使用特性：（1）电缆导体长期允许温度为90℃。（2）短路时（最长持续时间不超过5秒），导体最高温度不超过250℃，电缆线路中间有接头时，锡焊接头不超过120℃，压接接头不超过150℃，电焊或气焊接头不超过250℃。（3）电缆敷设时，在保证足够机械拉力的情况下不受落差限制，但不允许敷设于铁质管道中，也不允许沿电缆周围形成环状的铁质金具固定电缆。（4）电缆敷设时，其温度应不低于零度，当电缆温度低于零度时应采用适当的方法将电缆加热至零度有以上。高密度聚乙烯HD 980 密度0.50导热系数热传导和热导率物体内部分子和原子微观运动所引起的热量传递过程称为热传导，又称导热。在单位时间内从tω1的高温壁面传递到tω2的低温壁面的热流量φ（W）的大小，和壁的面积F（m2）与两壁温差（tω1-tω2）（℃）成正比，与壁的厚度δ（m）成反比。此外，还与壁的材料性质等因素有关。因此由上面的比例关系，导热量 = f(两壁温差) / 壁的厚度 * 导热系数聚乙烯(PE)的导热系数 0.4 W / K-Meter PVC 0.231 ABS 0.245 PP 0.138 Cu 365

SUS 16 Steel 86 水的导热系数0.54 空气的导热系数 0.024 pvc的导热系数 0.14W/MK 殷钢 11 拌石水泥 1.5 海砂 20 0.03 对某一特定物质而言，只考虑热传递时，热量与温度之间存在一个线性关系，即变化的内能（亦即传递的热量）=该物质的比热容*质量*该物质变化的温度导热系数指在稳定传热条件下，1m厚的材料，两侧表面的温差为1度（K,℃），在1小时内，通过1平方米面积传递的热量，单位为瓦/米?度（W/m?K，此处为K可用℃代替）。导热系数与材料的组成结构、密度、含水率、温度等因素有关。非晶体结构、密度较低的材料，导热系数较小。材料的含水率、温度较低时，导热系数较小。通常把导热系数较低的材料称为保温材料，而把导热系数在0.05瓦/米?度以下的材料称为高效保温材料。材料的厚度加大则材料的导热系数如何变化？

常用材料的导热系数表

常用材料的导热系数表 SANY GROUP system office room 【SANYUA16H-

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。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

常见材料导热系数

常见材料导热系数 Revised as of 23 November 2020

一、固体的导热系数常用的固体导热系数见表 4-1 。在所有固体中，金属是最好的导热体。纯金属的导热系数一般随温度升高而降低。而金属的纯度对导热系数影响很大，如含碳为 1% 的普通碳钢的导热系数为 45W/m · K ，不锈钢的导热系数仅为 16 W/m · K 。表 4-1 常用固体材料的导热系数固体?温度，℃导热系数，λ W/m · K 铝300230 镉1894 铜100377 熟铁1861 铸铁5348 铅10033 镍10057 银100412 钢 (1%C)1845 船舶用金属30113 青铜 189 不锈钢2016

石墨0151 石棉板50 石棉0~100 混凝土0~100 耐火砖① 保温砖0~100~ 建筑砖20 绒毛毯0~100 棉毛30 玻璃30 云母50 硬橡皮0 锯屑20 软木30 玻璃毛-- 85% 氧化镁-- 二、液体的导热系数

液体分成金属液体和非液体两类，前者导热系数较高，后者较低。在非金属液体中，水的导热系数最大，除去水和甘油外，绝大多数液体的导热系数随温度升高而略有减小。一般来说，溶液的导热系数低于纯液体的导热系数。表 4-2 和图 4-6 列出了几种液体的导热系数值。表 4-2 液体的导热系数液体温度，℃导热系数，λ W/m · K 醋酸 50%20 丙酮30 苯胺0~20 苯30 氯化钙盐水 30%30 乙醇 80%20 甘油 60%20 甘油 40%20 正庚烷30 水银28 硫酸 90%30 硫酸 60%30 水30

常见材料导热系数版汇总

常见材料导热系数版汇总集团标准化工作小组 [Q8QX9QT-X8QQB8Q8-NQ8QJ8-M8QMN]

接近，因此，管壁温度（内外壁温度平均值）不会很高。但当炉管内壁结水垢时，由于水垢的导热系数很小，水垢内外侧温差随水垢厚度增大而迅速增大，从而把管壁金属温度迅速抬高。当水垢厚度达到相当大（一般为1~3毫米）后，会使炉管管壁温度超过允许值，造成炉管过热损坏。对锅炉炉墙及管道的保温材料来讲，则要求导热系数越低越好。一般常把导热系数小于0。8x10的3次方瓦/（米时·摄氏度）的材料称为保温材料。例如石棉、珍珠岩等填缝导热材料有:导热硅脂、导热云母片、导热陶瓷片、导热矽胶片、导热双面胶等。主要作用是填充发热功率器件与散热片之间的缝隙，通常看似很平的两个面,其实接触面积不到40%,又因为空气是不良导热体，导热系数仅有0.03w/m.k,填充缝隙就是用导热材料填充缝隙间的空气. 傅力叶方程式： Q=KA△T/d, R=A△T/Q???????Q:热量，WK:导热率，W/mkA：接触面积 d:热量传递距离△T：温度差R:热阻值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

常见材料导热系数版

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数很小，水垢内外侧温差随水垢厚度增大而迅速增大，从而把管壁金属温度迅速抬高。当水垢厚度达到相当大（一般为1~3毫米）后，会使炉管管壁温度超过允许值，造成炉管过热损坏。对锅炉炉墙及管道的保温材料来讲，则要求导热系数越低越好。一般常把导热系数小于0。8x10的3次方瓦/（米时·摄氏度）的材料称为保温材料。例如石棉、珍珠岩等填缝导热材料有:导热硅脂、导热云母片、导热陶瓷片、导热矽胶片、导热双面胶等。主要作用是填充发热功率器件与散热片之间的缝隙，通常看似很平的两个面,其实接触面积不到40%,又因为空气是不良导热体，导热系数仅有,填充缝隙就是用导热材料填充缝隙间的空气. 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。

常见材料导热系数全

常见材料导热系数导热率K是材料本身的固有性能参数，用于描述材料的导热能力，又称为热导率，单位为W/mK。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。不同成分的导热率差异较大，导致由不同成分构成的物料的导热率差异较大。单粒物料的导热性能好于堆积物料。稳态导热：导入物体的热流量等于导出物体的热流量，物体内部各点温度不随时间而变化的导热过程。非稳态导热：导入和导出物体的热流量不相等，物体内任意一点的温度和热含量随时间而变化的导热过程，也称为瞬态导热过程。导热系数是指在稳定传热条件下，1m厚的材料，两侧表面的温差为1度（K,°C），在1秒内，通过1平方米面积传递的热量，用λ表示，单位为瓦/米·度导热系数与材料的组成结构、密度、含水率、温度等因素有关。非晶体结构、密度较低的材料，导热系数较小。材料的含水率、温度较低时，导热系数较小。通常把导热系数较低的材料称为保温材料(我国国家标准规定，凡平均温度不高于350℃时导热系数不大于0.12W/(m·K)的材料称为保温材料），而把导热系数在0.05瓦/米摄氏度以下的材料称为高效保温材料。导热系数高的物质有优良的导热性能。在热流密度和厚度相同时，物质高温侧壁面与低温侧壁面间的温度差，随导热系数增大而减小。锅炉炉管在未结水垢时，由于钢的导热系数高，钢管的内外壁温差不大。而钢管内壁温度又与管中水温接近，因此，管壁温度（内外壁温度平均值）不会很高。但当炉管内壁结水垢时，由于水垢的导热系数很小，水垢内外侧温差随水垢厚度增大而迅速增大，从而把管壁金属温度迅速抬高。当水垢厚度达到相当大（一般为1~3毫米）后，会使炉管管壁温度超过允许值，造成炉管过热损坏。对锅炉炉墙及管道的保温材料来讲，则要求导热系数越低越好。一般常把导热系数小于0。8x10的3次方瓦/（米时·摄氏度）的材料称为保温材料。例如石棉、珍珠岩等

常用材料的导热系数表完整版

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各种材料的导热系数

各种材料的导热系数发布者：浙江永球科技有限公司导热系数是指在稳定传热条件下， 1m 厚的材料，两侧表面的温差为 1 度（K,°C ） , 在 1 小时内，通过 1 平方米面积传递的热量，单位为瓦 / 米 ? 度（ W/m?K, 此处的 K 可用°C 代替）。导热系数与材料的组成结构、密度、含水率、温度等因素有关。非晶体结构、密度较低的材料，导热系数较小。材料的含水率、温度较低时，导热系数较小。通常把导热系数较低的材料称为保温材料，而把导热系数在 0.05 瓦 / 米 ? 度以下的材料称为高效保温材料。金属的热传导系数表：各种物质导热系数！各物质的导热系数

毡 0.04 汽油 12 0.11 蜡 0.04 凡士林 12 0.184 纸板0.14 “ 天然气” 油 12 0.14 皮革 0.18 ～ 0.19 甘油 0 0.276 冰 2.22 煤油 100 0.12 新下的雪 0.1 蓖麻油 500 0.18 填实了的雪 0.21 橄榄油 0 0.165 瓷 1.05 已烷 0 0.152 石蜡油 0.123 二氯乙烷 0.147 变压器油 0.128 90% 硫酸 0.354 石油 0.14 醋酸 18 石蜡 0.12 硝基苯 0.159 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 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 PVC PA 松木导热系数 58.2 203 0.16 0.23 0.17 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5×9×5 3.26 5×12×5 3.11 一层中空玻璃5×9×5×9×5 2.22 ←-- 5×12×5×12×5 2.08 Lhw-E 中空玻璃5×12×5 1.71

常用材料的导热系数表

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常用材料导热系数表

金属导热系数表（W/mK)：银429 铜401 金317 铝237 铁80 锡67 铅34.8 常用材料导热系数(20℃)——λ(w/m.k)晨怡热管2008-5-2 15:03:49 名称λ(w/m.k) F4、F460.19~0.25 聚苯乙烯0.04 PVC0.14~0.15 PP0.21~0.26 PE0.42 有机玻璃0.14~0.20 泡沫0.045 木材(横) 0.14~0.17 (纵) 0.38 散珍珠岩0.042~0.08 水泥珍珠岩0.07~0.09 石棉0.15 混凝土 1.28 85%MgO0.07 玻璃0.52~1.01 水垢 1.3~3.1 搪瓷0.87~1.16 耐火砖 1.06 普通砖0.7~0.8 银419 锌112 钛14.63 锡64 铅35 镍90 钢36~54 铸铁42~90 钝铜381 黄铜118 青铜71 纯铝218 +++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ 铸铝138~147

不锈钢17 空气温度[10^-2(w/m.k)] 100K0.93 150K 1.38 200K 1.80 250K 2.21 300K 2.62 350K 3.00 400K 3.38 水温度w/m.k 0℃0.50 10℃0.58 20℃0.60 30℃0.62 40℃0.64 50℃0.65 60℃0.66 70℃0.67 80℃0.68 水蒸汽0.023 硫酸 5~25%0.51~0.47 25~50%0.47~0.41 ++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ 导热系数导热系数是指在稳定传热条件下，1m厚的材料，两侧表面的温差为1度（K,°C）,在1小时内，通过1平方米面积传递的热量，单位为瓦/米?度（W/m?K,此处的K可用°C代替）。导热系数与材料的组成结构、密度、含水率、温度等因素有关。非晶体结构、密度较低的材料，导热系数较小。材料的含水率、温度较低时，导热系数较小。通常把导热系数较低的材料称为保温材料，而把导热系数在0.05瓦/米?度以下的材料称为高效保温材料。导热系数是指在稳定传热条件下，1m厚的材料，两侧表面的温差为1度（K，°C）,在1秒内，通过1平方米面积传递的热量，用λ表示，单位为瓦/米·度，w/m·k（W/m·K,此处的K可用℃代替）。通常把导热系数较低的材料称为保温材料(我国国家标准规定，凡平均温度不高于350℃时导热系数不大于0.12W/(m·K)的材料称为保温材料. 金属的热传导系数表：银429 铜401 金317 铝237 铁80