材料的热传导
第四讲 材料的热传导讲解

光子的平均自由程
光子的自由行程 lr 是影响光子传导的主要因素。
它的影响因素:
透明度 吸收和散射 气孔率
透明度
对辐射线透明者, lr 大,热阻小;
单晶、玻璃 773 — 1273 K
对辐射线不透明者, lr 小,热阻大;
陶瓷
1773 K以上
热流仪工作原理图
材料的热导率
地址:材料学院A306室
热流仪
试样尺寸:30 mm×30 mm 厚度:1 mm ~ 20 cm
导热系数范围: 0.005 ~ 0.50 W/m ·K
应用举例:
微孔绝热材料 乙丙橡胶泡沫 膨胀聚苯乙烯
热导率的工程应用
保温墙体材料
隔热耐火材料的选用
核反应堆中,燃烧元件的最高反应温度
黑体辐射的能量:
ET
4n2T 4
c
则热容为
CV
E 16n2T 3
T
c
于是,辐射导热系数
r
16
3
n2
T 3
lr
光子导热系数的大小主要决定于它的自由程。
光子导热的定性解释
任何黑体都会辐射出能量,也会接受能量。温度 高的单元体中,放出的能量多,而吸收的能量少; 而温度低的单元体中,放出的能量少,而吸收的能 量多。
5. 热导率的测量
稳态法
在稳定导热状态测定试样热导率的方法
温度梯度 热流密度
材料的热导率
非稳态法
测试时间长,热损失大
如何控制热流密度 难度较大
在不稳定导热状态测量的方法
温度场随时间的变化
材料的导温系数 材料的比热容 材料的密度
热传导与材料的导热性

热传导与材料的导热性热传导是指物质内部或物质之间的热量传递方式。
而材料的导热性则是指材料对热量传导的能力。
了解热传导及材料的导热性对于许多领域的工程和科学应用都至关重要。
本文将介绍热传导的基本概念以及其与材料导热性之间的关系。
一、热传导的基本概念热传导是指物质中热能由高温区域向低温区域传递的过程。
这一过程是通过分子的碰撞和相互作用来实现的。
当物质受热后,分子开始振动,振动的分子将能量传递给邻近分子,以此类推,最终使得热量在整个物质中传播。
热传导的速率被描述为热流量,即单位时间内通过单位面积的热能传递。
热传导的速率取决于多种因素,包括温度差、物质的导热系数、物质的厚度以及材料的结构等。
二、材料的导热性材料的导热性是指材料对热传导的能力。
材料的导热性可以通过导热系数来衡量。
导热系数是指单位面积上单位温度梯度下的热流量。
导热系数越大,材料的导热性越好,也就是说该材料能够更快地传导热量。
金属通常具有较高的导热系数,因此在许多工程领域中被广泛使用。
相比之下,塑料等非金属材料的导热系数较低,导热性较差。
除导热系数外,材料的密度也会影响其导热性能。
一般来说,密度较高的材料通常具有较好的导热性,因为更多的分子形成了热传导的路径。
三、影响热传导和导热性的因素除了材料的导热性能,还有一些其他因素会影响热传导和导热性。
1.温度差:热传导的速率与温度差成正比。
温度差越大,热传导速率越快。
2.物质的厚度:热传导的速率与物质的厚度成反比。
物质越薄,热传导速率越快。
3.材料的结构:材料的结构也会影响热传导。
具有复杂结构的材料通常具有较低的导热性。
4.介质:介质的存在也会影响热传导。
例如,在液体或气体中,分子之间的距离较大,热传导速率较慢。
四、应用和优化热传导和材料的导热性在许多领域有着广泛的应用。
在建筑领域,了解材料的导热性能能够帮助设计和选择合适的绝缘材料,以降低能源消耗。
在电子设备制造中,热传导和导热性对于散热是至关重要的。
热传导的影响因素与热传递

热传导的影响因素与热传递热传导是由高温区域向低温区域传递热量的过程,它在日常生活和工业生产中起着至关重要的作用。
了解热传导的影响因素和热传递规律,可以帮助我们更好地控制和利用热能,提高能源利用效率。
本文将深入探讨热传导的影响因素以及热传递的相关知识。
一、热传导的影响因素1.材料的热导率材料的热导率是影响热传导的重要因素之一。
热导率表示单位面积上单位厚度材料传导的热量。
不同材料的热导率各不相同,金属材料通常具有较高的热导率,而绝缘材料的热导率较低。
选择合适的材料可以有效地控制热传导的速率。
2.温度差温度差是促使热量传导的驱动力,温度差越大,热传导的速率越快。
例如,在一个金属棒的两端分别加热和冷却,随着温度差的增大,热量传导的速度也会增加。
因此,在一些应用中,通过调整温度差可以实现对热传导的控制。
3.横截面积材料的横截面积也会影响热传导的速率。
对于相同长度和温度差的物体,横截面积越大,热传导的速率就越快。
这是因为具有更大横截面积的物体可以提供更多的传热路径,使热量更快地传递。
4.体积密度材料的体积密度也会对热传导产生影响。
一般来说,体积密度越大,热传导的速率越快。
这是因为高密度材料中原子或分子之间相互靠得更近,热量传递更加迅速。
因此,在某些情况下,通过改变材料的密度可以调节热传导的速率。
二、热传递的相关知识1.热传导的基本定律热传导的基本定律由傅里叶研究得出,即传热速率正比于温度梯度和传热面积,反比于传热距离。
这个定律可以表示为以下公式:q = -k * A * ∆T / ∆x其中,q表示热传导速率,k表示材料的热导率,A表示传热面积,∆T表示温度差,∆x表示传热距离。
2.导热系数导热系数是材料的重要参数,它是热传导中的一个关键因素。
导热系数越大,材料的热导率越高,热传导速率也就越快。
不同材料的导热系数各异,我们可以根据具体应用需求选择合适的材料。
3.热传导与其他传热方式的比较在热传导过程中,热量通过固体材料中的原子或分子间的碰撞传递。
1.4-热传导

☼ 固溶体的形成降低热导率,而且取代元素的质量和大小与基质 元素相差愈大,取代后结合力改变愈大,则对热导率的影响愈大。
在杂质浓度很低时,杂 质效应十分显著。所以在接
近 纯 MgO 或 纯 NiO 处 , 杂 质 含量稍有增加,λ值迅速下 降。随着杂质含量的增加, 这个效应不断减弱。
杂 质 效 应 在 4 73 K 比 1273 K要强。若低于室温,
刚玉和莫来石1000 ℃下热导率与孔隙率 的关系
23
第23页,共24页。
五、实测无机材料的热导率
通常,低温时有较高热导率的材料, 随温度升高,热导率降低;而具有低热 导率的材料正好相反。
BeO, Al2O3和MgO:
经
A 8.51036T 10
验
T 125
公
式 玻璃体: cT d
粘土质耐火砖和保温砖:
第一章 材料的热学性能
1.4 热传导
1
第1页,共24页。
本小节内容
热传导的基本概念和定律
固体材料热传导的微观机理 金属材料热导率的一般规律
影响无机材料热导率的因素 实测无机材料的热导率
2
第2页,共24页。
当固体材料两端存在温度差时,热量会自动地从热端传向冷端的现
象,称为热传导 (Thermal conduction)。
11
第11页,共24页。
固体中辐射传热过程的定性解释:
热稳定状态T1T2 Nhomakorabea吸收
辐射
能量转移
对于辐射线是透明的介质,热阻小,lr较大,如:单晶、玻璃, 在773---1273 K辐射传热已很明显;
对于辐射线是不透明的介质,热阻大,lr很小,大多数陶瓷,一 些耐火材料在1773 K高温下辐射才明显;
材料的热传导

材料的热传导热传导是材料科学中一个非常重要的概念,它涉及到材料在热能传递过程中的特性和行为。
热传导的研究不仅对于材料的性能评估和改进具有重要意义,同时也对于热工学和工程领域有着广泛的应用。
本文将从热传导的基本原理、影响因素以及应用方面进行探讨。
首先,让我们来了解一下热传导的基本原理。
热传导是指热量在物质内部由高温区向低温区传递的过程。
在固体材料中,热传导主要通过原子和分子之间的碰撞传递热量。
当材料的温度不均匀时,高温区的分子会向低温区传递热量,直到整个材料达到热平衡状态。
热传导的速度取决于材料的热导率和温度梯度,热导率越大,温度梯度越大,热传导速度就越快。
其次,影响热传导的因素有很多。
首先是材料的热导率,不同材料的热导率是不同的,例如金属材料通常具有较高的热导率,而绝缘材料则具有较低的热导率。
其次是材料的密度和结构,密度大、结构紧密的材料通常具有较好的热传导性能。
此外,温度梯度也是影响热传导的重要因素,温差越大,热传导速度越快。
最后,材料的形状和尺寸也会对热传导产生影响,例如薄壁材料的热传导速度通常比厚壁材料快。
在实际应用中,热传导的研究具有广泛的意义。
首先,在材料科学领域,热传导的研究可以帮助科学家们更好地理解材料的热学特性,为材料的设计和改进提供重要依据。
其次,在工程领域,热传导的研究可以帮助工程师们设计更高效的散热系统,提高设备的热传导效率。
此外,热传导的研究还对于热工学和能源领域具有重要意义,可以帮助人们更好地利用热能资源,提高能源利用效率。
总之,热传导作为材料科学中的重要概念,对于材料的性能评估、工程设计以及能源利用都具有重要意义。
通过对热传导的深入研究,可以帮助人们更好地理解和应用热传导的原理,推动材料科学和工程技术的发展。
希望本文的内容能够对读者有所启发,促进热传导领域的进一步研究和应用。
探索不同类型的材料的热传导性能

探索不同类型的材料的热传导性能材料的热传导性能是指材料导热的能力,实验表明,不同类型的材料在传导热能力上存在着明显的差异。
本文将探索不同类型的材料的热传导性能,通过实验数据和分析,介绍不同类型材料的热传导特性,为材料选型和设计提供一定的参考。
一、金属材料的热传导性能金属材料具有良好的导热性能,是热传导的良好导体。
普遍来说,铜和铝是具有较高导热性的常用金属。
铜是常见的导热金属之一,其导热系数高达398W/(m·K),因此被广泛应用于导热设备、散热器等领域。
铝的导热系数虽然低于铜,但仍有205W/(m·K)的较高数值,其轻便的特性使其成为热交换器和散热器的常见材料。
二、陶瓷材料的热传导性能与金属材料相比,陶瓷材料的热传导性能较差。
陶瓷材料的导热系数通常在1-6W/(m·K)的范围内。
由于陶瓷材料的导热性能较低,因此在一些需要绝缘的场合得到了广泛应用。
在家电领域,陶瓷材料常用于制作绝热杯、炊具等,以降低传热导热性能。
三、塑料材料的热传导性能塑料材料是一类非常常见的工程材料,其热传导性能通常较差。
一般情况下,塑料的导热系数在0.1-0.3W/(m·K)范围内,比金属和陶瓷材料要低得多。
因此,塑料广泛应用于制造绝热材料、隔热层以及其他对热不敏感的环境,如电线电缆绝缘材料、塑料容器等。
四、复合材料的热传导性能复合材料是由两种或两种以上不同类型的材料组成的组合材料,其热传导性能根据材料组成和结构不同而有所差异。
以纤维增强复合材料为例,其导热性能取决于纤维和基体材料的热传导特性。
纤维通常具有较低的导热系数,如玻璃纤维和碳纤维等,而基体材料的导热性较高。
通过合理控制纤维含量和纤维取向,可以实现复合材料的导热性能调控,满足不同应用领域的需求。
总结:不同类型的材料具有不同的热传导性能,金属材料通常具有较高的导热系数,而陶瓷材料和塑料材料的导热性能较弱。
复合材料的导热性能则取决于其组分材料,可以通过合理设计和材料选择来调控。
第四节材料热传导

第四节材料热传导一、固体材料热传导的宏观规律热传导:当固体材料一端的温度比另一端高时,热量会从热端自动地传向冷端的现象稳定传热假如各向同性固体材料x 轴方向的截面积为∆S ,材料沿x dT/dx ,在∆t 时间内沿x 轴正方向传过∆S 截面上的热量为∆Q 负号表示热量向低温处传递,常数λ称为热导率(或导热系数热导率:材料传输热量的能力的表征参数。
指单位温度梯度下,单位时间内通过单位垂直面积的热量,所以其单位为W/(m•K)或J/(m•s•K)dTdx Q S t λ∆=-⨯∆∆(傅利叶导热定律∆S二、固体材料热传导的微观机理气体:传热是通过分子碰撞来实现的固体材料:不能象气体那样依靠质点间的直接碰撞来传递热能。
固体中的导热主要是由晶格振动的格波(声频支:声频声子子optic phonons)、自由电子和热射线金属:一般都有较大的热导率。
在金属中由于有大量的自由电子,而且电子的质量很轻,所以能迅速地实现热量的传递。
虽然晶格振动对金属导热也有贡献,但是次要的非金属晶体:一般离子晶体的晶格中,自由电子很少,因此,晶格振动是热传导的主要机制假设晶格中一质点处于较高的温度下,它的热振动较强烈,平均振幅也较大。
而其邻近质点所处的温度较低,热振动较弱质点间存在相互作用力,振动较弱的质点在振动较强质点的影响下,振动加剧,热运动能量增加。
这样,热量就能转移和传递,使整个晶体中热量从温度较高处传向温度较低处,产生热传导现象假如系统对周围是热绝缘的,振动较强的质点受到邻近振动较弱质点的牵制,振动减弱下来,使整个晶体最终趋于一平衡态(非稳定导热的情况)4声子的平均自由程l讨论:若晶格热振动看成是严格的线性振动,则格波间没有相互作用,各种频率的声子间互不干扰,没有声子与声子碰撞,没有能量转移,晶体中的热阻为零(仅在到达晶体表面时,受边界效应的影响)。
热量就以声子的速度在晶体中得到传递。
然而,这与实验结果是不符合的实际上,晶格热振动并非是线性的,格波间有着一定的耦合作用,声子间会产生碰撞,使声子的平均自由程减少,降低热导率。
材料的热传导与导热性能

材料的热传导与导热性能随着科技的进步和社会的发展,各行各业对材料的导热性能的要求也越来越高。
导热性能是指材料对热能的传导能力,它直接影响着材料在工业生产中的应用。
在这篇文章中,我们将探讨材料的热传导机制和导热性能的影响因素。
热传导是指热能通过材料的直接传递。
一般来说,热传导可以通过三种方式进行:导热、对流和辐射。
导热是材料内部的分子或原子通过相互碰撞传递热能。
对流是指热量通过流体的流动传递,而辐射是指物体的热能以电磁波的形式传递。
材料的导热性能与许多因素有关。
其中最重要的因素是材料的热导率。
热导率是指单位时间内单位面积上的热能传导的能力,其数值越大代表热传导能力越强。
常见的高导热材料包括金属(如铜和铝)和导热塑料(如聚苯乙烯和尼龙)。
除了热导率外,材料的物理结构也会对导热性能产生影响。
结晶态材料通常比非晶态材料具有更高的导热性能。
这是因为在结晶态材料中,由于有序结构的存在,热传导路径更加畅通无阻。
此外,材料的密度也会影响导热性能。
通常情况下,密度越高的材料其导热性能也会相应增加。
这是因为高密度材料中原子或分子之间的距离更近,能够更有效地传递热能。
因此,在设计高性能导热材料时,需要综合考虑热导率和密度的关系。
此外,材料的晶格结构和缺陷也会对导热性能产生影响。
例如,晶格结构复杂的材料通常有较低的导热性能,因为晶格结构的复杂性会导致热传导路径的阻碍。
而材料中的缺陷(如空隙和杂质)通常会削弱热传导能力。
不同材料具有不同的热传导特性和导热性能。
例如,金属是一类具有优良导热性能的材料,导热率通常较高。
这使得金属广泛应用于热散热器、冷却器、加热装置等高热传导要求的领域。
另一方面,绝缘材料通常导热率较低,适用于隔热材料的制备。
为了提高材料的导热性能,人们已经采取了许多方法。
一种常用的方法是合金添加。
在一些导热性能较差的材料中添加导热率较高的材料,如金属纳米颗粒,可以显著提高材料的导热性能。
此外,改变材料的晶格结构、优化材料的成分和形状等也可以增强导热性能。
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热辐射的特点
➢可以不需要冷热物体的直接接触。即不需要介质的存在, 在真空中就可以传递能量。
➢在辐射换热过程中伴随着能量形式的转换。 物体热力学能 电磁波能 物体热力学能
➢无论温度高低,物体都在不停地相互发射电磁波能、相互 辐射能量;高温物体辐射给低温物体的能量大于低温物体 辐射给高温物体的能量;总的结果是热由高温传到低温。
热流密度
单位温度梯度下,单位时间通过单位截面积的热量。其倒数
称为热阻率。
反映了材料的导热能力。
Q dT St
dx
称为热导率
热扩散率(导温系数)
表征物体温度变化的速率, 越大的材料各处温度变化越快,
温差越小,达到温度一致的时间越短。 反映了材料上各点的温度随
T 2T t cp x2
cp
5. 热导率的测量
稳态法
在稳定导热状态测定试样热导率的方法
温度梯度 热流密度
材料的热导率
非稳态法
测试时间长,热损失大
如何控制热流密度 难度较大
在不稳定导热状态测量的方法
温度场随时间的变化
材料的导温系数
材料的比热容 材料的密度
材料的热导率
测量速度快,热 损失较小
热流仪(德国耐驰公司)
上下板的温度恒定 通过样品的温度梯度恒定 通过样品的热流恒定
4. 热导率的影响因素
➢ 温度的影响 ➢ 晶体结构的影响 ➢ 化学成分和杂质的影响 ➢ 分子量、密度和弹性模量 ➢ 缺陷和显微结构的影响
温度的影响
晶体 非晶体
晶体的导热系数
低温时,随温度升高,l 值上升,
λ
其上限为晶粒尺寸大小;
当温度达到一定值时,随温度
升高,l 值下降,其下限为几个
O
高温,声子导热变化仍不大, 但光子的平均自由行程增大, 导热系数缓慢升高。
晶体与非晶体导热系数曲线比较
非晶体的自由行程在整个温度区间内变化不大。
几种晶态氧化物及玻璃态二氧化硅的1/lr-T曲线
晶体结构的影响
晶体结构越复杂,导热系数越低
声子或格波的散射加剧
多晶体和单晶体的影响不同
多晶体的热导率较低,随温度升高其与单晶的差异变大
➢ 热电动力堆、锅炉的效率
➢ 航空、航天工业
梯度功能材料
➢ 电子信息工业
小结
基本概念
导热系数、导温系数、傅里叶定律
物理机制
自由电子热导、声子热导、光子热导
影响因素
温度、化学组分、晶体结构、原子序数、气孔率等
魏德曼-弗兰兹定律
导热系数与电导率的关系
热传导过程类似于光在介质中传播的现象。
例如,太阳光、白炽灯、火把等。
黑体:能全部吸收投射到其表面辐射能的物体。
特点:具有最强的辐射和吸收能力。
黑体辐射的能量:
ET
4n2T 4
c
则热容为
CV
E 16n2T 3
T
c
于是,辐射导热系数
r
16
3
n2
T 3
lr
光子导热系数的大小主要决定于它的自由程。
➢ 透明度
对辐射线透明者, l大r ,热阻小;
单晶、玻璃 773 — 1273 K
对辐射线不透明者, l小r ,热阻大;
陶瓷
1773 K以上
对辐射线完全不透明者, lr= 0,热阻小, 辐射传热就可忽略。
➢ 吸收和散射
透明材料:吸收系数小,在几百摄氏度时,光辐射为 主要传热形式;
不透明材料 : 吸收系数不大,即使在高温下,光子 传热也不是重要的。
无机非金属材料中,在1500 ℃以上,光子传导才是主要的。
➢ 气孔率
材料中存在的气孔能使光发生散射,引起光子 衰减,进而导致光子的平均自由程和光子导热系数 减小。
大多数陶瓷材料具有一定的气孔率,其光子导热系数 总是比玻璃和单晶体小得多,只有在1500℃以上的高温, 其光子导热过程才开始起重要作用。
T
晶格间距;
晶体导热系数曲线的一般形式
高温时,随温度升高,l 值基本 上保持不变。
几种材料的1/l—T曲线
氧化铝单晶的热导率随温度的变化
非晶体的导热系数
非晶体导热系数曲线
中低温,主要是声子导热。 此时,温度升高,热容也升 高,故导热系数λ也升高。
中温到较高温度,热容渐变 为常数,故导热系数λ接近 常数。
杂质含量越低,杂质含量对热导率的影响越显著; 温度越低,杂质含量对热导率的影响也越显著。
分子量、密度和弹性模量的影响
密度越小,导热系数越大;
压缩系数越小或杨氏模量越大,导热系数越大;
原子量越小,导热系数越大;
对于各向异性的物质,热膨胀系数较小的那个 方向,导热系数越大;反之,热膨胀系数较大 的那个方向,导热系数则较小。
时间变化的快慢。
中国矿业大学 材料科学与工程学院
中国矿业大学 材料科学与工程学院
傅里叶定律
1822年,法国科学家傅里叶提出
Q St T
x
当板材厚度为无限小时,有
dQ S dT
dt
dx
傅里叶定律:热流密度正比与温度梯度。
注意:傅里叶定律只适用于稳态热传导。
一些材料的导热系数
比较一下传热学与电学中的一些物理量
基体导热系数越高,合金元素对热导率的影响 越大
晶粒越细小,导热系数越低。
无机非金属材料
➢形成固溶体时,由于晶格畸变,缺陷增多,使声子 的散射几率增加,平均自由程减小,热导率减小。
➢溶质元素的质量、大小与溶剂元素相差越大,以及 固溶后结合力改变愈大,则对热导率的影响愈大。
MgO - NiO 固溶体的热导率
1 3
ceele
声子的导热系数
1 3
c p
plp
声子的平均自由程
影响因素:
格波间的相互作用
声子与声子之间的碰撞
热阻
缺陷、杂质以及晶粒间的界面
声子的振动频率 ω l
取决于自由行程
温度
Tl
光子导热机理
固体中分子、原子、电子的振动、转动等 运动状态的改变,会辐射出电磁波,具有较强 热效应的波长在0.4~40μm间(相当于红外、 近红外光区)。
自由电子导热机理
1 3
CV
l
金属中导热的主要机制
自由电子间的相互作用或碰撞。
低温下声子导热对金属的贡献将略有增大。
自由电子导热与温度的关系
λ
➢ 很低温度
总的
随温度线性呈线性变化
➢ 中等温度
电子部分
不随温度变化而变化
O
T ➢ 很高温度
金属导热系数的理论曲线
随温度增加略有减小
声子和声子热导
声子:晶格振动的“量子” 声子的能量:h
某些无机材料的热导率
➢ 石墨和BeO具有最高的热导率;
➢ 通常,低温时有较高热导率的材料,随温度升高,热导率 降低,而低热导率的材料正好相反;
➢ 玻璃体的热导率随温度升高缓慢增大;
➢ 某些建筑材料、粘土质耐火砖及保温砖,热导率随温度升 高线性增大。
某些无机材料的热导率
Al2O3、BeO和MgO:
热传导的特点与机理
1. 导热的特点 必须有温差 物体直接接触 依靠分子、原子及自由电子等微观粒 子热运动而传递热量 不发生宏观的相对位移
2. 导热机理 气体:气体分子不规则热运动时相互 碰撞的结果。 导电固体:自由电子运动。 非导电固体:晶格结构的振动。 液体:很复杂。
热导率与热扩散率
热导率(导热系数)
第三节 材料的热传导
热传导的基本概念和定律 物理机制 魏德曼-弗兰兹定律 影响因素 热导率的测量
几种物质的导热系数
➢ 纯铜:398 W/(m·K) ➢ 丝绸:0.363 W/(m·K) ➢ 棉花:0.0589 W/(m·K) ➢ 水: 0.6 W/(m·K) ➢ 空气:0.026 W/(m·K)
光子导热的定性解释
任何黑体都会辐射出能量,也会接受能量。温度 高的单元体中,放出的能量多,而吸收的能量少; 而温度低的单元体中,放出的能量少,而吸收的能 量多。
结果,热量从高温处流向了低温处。
光子的平均自由程
光子的自由行程 lr是影响光子传导的主要因素。
它的影响因素:
透明度 吸收和散射 气孔率
第三节 材料的热传导
顾修全
中国矿业大学 材料科学与工程学院
本章内容
热容 热膨胀 热传导 热稳定性
思考题
为什么坐在火炉旁能够感受到热? 为什么晒太阳能够取暖? 热量能否在真空中传递? 保温材料通常具有什么样的结构?
第三节 材料的热传导
热传导的基本概念和定律 物理机制 魏德曼-弗兰兹定律 影响因素 热导率的测量
几种基本的传热方式比较
热传导物质内部或相互接触的物质之间的传热方式,物 质并不作相对运动,只是热运动能量借助格波或电子从 高温区传向低温区。热传导是固体传热的主要方式。
热对流是流体传热的主要方式。物体之间或流体内部, 通过流体的相对流动,把能量从高温区带到低温区。
热辐射任何具有一定温度的物体都在不停地向外部辐射 电磁波,借助电磁波将能量从一个物体传送到另一个物 体,这种传递热量的方式称为热辐射。在高温和真空条 件下,物体不相互接触时,热辐射是传热的主要方式。
热流仪工作原理图
材料的热导率
地址:材料学院A306室
热流仪
试样尺寸:30 mm×30 mm 厚度:1 mm ~ 20 cm
导热系数范围: 0.005 ~ 0.50 W/m ·K
应用举例:
微孔绝热材料 乙丙橡胶泡沫 膨胀聚苯乙烯
热导率的工程应用
➢ 保温墙体材料
➢ 隔热耐火材料的选用
➢ 核反应堆中,燃烧元件的最高反应温度
晶格振动
格波