热导系数
导热系数的定义
导热系数的定义导热系数是指物质在单位时间内传递热量的能力，通常用λ表示，单位为W/(m·K)。
它是描述物质传热性能的重要参数之一，对于热传导、热传递和热工艺等方面都有着重要的应用。
导热系数的定义导热系数是指单位时间内单位面积上的热量传递量与温度梯度之比。
在热传导过程中，热量从高温区域向低温区域传递，传递的速度与物质的导热系数有关。
导热系数越大，物质传热能力越强，传热速度越快。
导热系数的计算方法导热系数的计算方法通常采用热传导定律，即Q=λAΔT/Δx，其中Q为单位时间内通过单位面积的热量传递量，A为传热面积，ΔT为温度差，Δx为传热距离。
根据热传导定律，导热系数λ可以表示为λ=QΔx/ΔT·A。
导热系数的影响因素导热系数受物质的物理性质、化学成分、温度、压力等因素的影响。
一般来说，导热系数与物质的密度、比热容、热膨胀系数、热导率等物理性质有关。
化学成分对导热系数的影响较大，不同元素、化合物的导热系数差异很大。
温度对导热系数的影响也很大，一般来说，温度越高，导热系数越大。
压力对导热系数的影响较小，一般可以忽略不计。
导热系数的应用导热系数在工程领域中有着广泛的应用。
例如，在建筑工程中，导热系数是评价建筑材料隔热性能的重要指标。
隔热材料的导热系数越小，隔热性能越好。
在电子工程中，导热系数是评价散热材料性能的重要指标。
散热材料的导热系数越大，散热性能越好。
在化工工程中，导热系数是评价传热设备性能的重要指标。
传热设备的导热系数越大，传热效率越高。
导热系数的测量方法导热系数的测量方法有很多种，常用的有热板法、热流计法、热电偶法、激光闪烁法等。
其中，热板法是最常用的测量方法之一。
热板法是将待测物质夹在两块热板之间，通过测量热板表面温度差来计算导热系数。
热流计法是将待测物质夹在两个热流计之间，通过测量热流计的输出信号来计算导热系数。
热电偶法是将待测物质夹在两个热电偶之间，通过测量热电偶的输出信号来计算导热系数。
常见材料导热系数全
常见材料导热系数全1.金属材料：-银：429W/(m·K)-铜：401W/(m·K)-铝：237W/(m·K)-铁：80.4W/(m·K)-钨：173W/(m·K)2.石材材料：-大理石：2.5W/(m·K)-花岗岩：2.7W/(m·K)-砂岩：1.9W/(m·K)-石灰石：1.8W/(m·K)-人造石：1.1W/(m·K)3.绝缘材料：-玻璃纤维：0.04-0.05W/(m·K)-膨胀聚苯乙烯（EPS）：0.035W/(m·K)-聚氨酯：0.022W/(m·K)-聚苯板：0.015W/(m·K)-聚氨酯泡沫：0.02-0.03W/(m·K)4.建筑材料：除了石材和绝缘材料外，其他一些常见的建筑材料的导热系数也不同：-砖：0.6-1.0W/(m·K)-水泥：1.8-2.4W/(m·K)-水泥砂浆：0.7-1.2W/(m·K)-红砖：0.6-0.8W/(m·K)-玻璃：0.7-1.0W/(m·K)5.塑料材料：-聚乙烯：0.33W/(m·K)-聚氯乙烯（PVC）：0.19W/(m·K)-聚丙烯：0.22W/(m·K)-聚苯乙烯（EPS）：0.035W/(m·K)-聚酯：0.15W/(m·K)需要注意的是，以上列举的导热系数只是一些常见材料的典型值，实际应用中可能会有一定差异。
此外，材料的导热系数还受到温度、密度、含水率等因素的影响。
导热基本方程和导热率(导热系数)
第三节 热传导一、导热基本方程和导热率（导热系数）1．导热基本方程（热传导方程式）如图5-10所示。
均匀材料构成的平壁，且1t ＞2t实践证明：单位时间内物体以热传导方式传递的热量Q 与传热面积A 成正比，与壁面两侧的温度差（1t －2t ）成正比，而与壁面厚度δ成反比，即()21t t AQ -∝δ引入比例系数λ，则得()21t t AQ -=δλ上式称为热传导方程式，或称为傅里叶定律。
把上式改写成下面的形式λδ21t t A Q -= =导R t ∆式中： 21t t t -=∆，为导热过程的推动力。
导R=λδ，为单层平壁的导热热阻。
2．导热率（导热系数）()21t t A Q -=δλ W/（m ·K ）或 W/（m ·℃)导热系数的意义是：当间壁的面积为1 m 2，厚度为1 m ，壁面两侧的温度差为1K 时，在单位时间内以热传导方式所传递的热量。
显然，导热系数λ值越大，则物质的导热能力越强。
各种物质的导热系数通常用实验方法测定。
一般来说，金属的导热系数最大，非金属固体次之，液体的较小，而气体的最小。
（1）固体的导热系数 ;（2）液体的导热系数;（3）气体的导热系数二、通过平壁的稳定热传导1．单层平壁的热传导（导热基本方程）()21t t AQ -=δλ或λδ21t t AQ -= =导R t ∆2．多层平壁的热传导以三层壁为例，如图5-11所示三种不同材质构成的多层平壁截面积为A ，各层的厚度为δ1，δ2和δ3，各层的导热系数为λ1，λ2和λ3，若各层的温度差分别为1t ∆，2t ∆和3t ∆，则三层的总温度差321t t t t ∆+∆+∆=∆。
稳定传热，各层的传热速率相等，下式的关系成立=∆=∆=∆=333222111λδλδλδt t t A Q =++∆+∆+∆332211321λδλδλδt t t ∑∆=++∆导导导导R tR R R t 321结论：多层平壁的导热的总推动力等于各层导热的推动力之和；多层平壁的导热的总热阻等于各层导热的热阻之和。
各种材料导热系数
各种材料导热系数导热系数是描述材料导热性能的重要参数，它反映了材料导热能力的强弱。
不同材料的导热系数差异很大，了解各种材料的导热系数对于材料的选择和工程设计具有重要意义。
本文将介绍几种常见材料的导热系数，以便读者对材料的导热性能有一个清晰的认识。
首先，让我们来看一下金属材料的导热系数。
金属是优良的导热材料，其导热系数一般较高。
铜是导热性能最好的金属之一，其导热系数约为400 W/(m·K)，因此被广泛应用于制作散热器、导热管等散热设备。
铝的导热系数约为200W/(m·K)，虽然比铜小，但仍然是常见的散热材料。
而铁、钢等金属的导热系数也在100 W/(m·K)左右，因此也被广泛应用于工程领域。
其次，我们来了解一下非金属材料的导热系数。
塑料、橡胶等非金属材料的导热系数通常较低。
例如，聚乙烯的导热系数约为0.4 W/(m·K)，而聚丙烯的导热系数约为0.2 W/(m·K)。
这也是为什么塑料制品通常不适合用于高温导热场合的原因。
而陶瓷材料的导热系数也较低，大约在1-3 W/(m·K)之间，因此在高温绝缘材料和耐火材料中得到广泛应用。
此外，我们还需要了解一些复合材料的导热系数。
复合材料由两种或两种以上的材料组合而成，其导热系数通常介于各组成材料的导热系数之间。
例如，玻璃钢是玻璃纤维增强塑料，其导热系数介于玻璃纤维和塑料之间，大约在0.5-0.8W/(m·K)之间。
这使得玻璃钢在一些要求导热性能和机械性能兼备的场合得到了广泛应用。
综上所述，不同材料的导热系数差异很大，合理选择材料对于工程设计和产品制造具有重要意义。
希望本文所介绍的各种材料的导热系数能够为读者提供一些参考，对于材料的选择和应用有所帮助。
同时，也希望读者能够在实际工程中根据具体情况，选择合适的材料，以确保产品的导热性能达到设计要求。
导热系数、传热系数、热阻值概念及热工计算方法简述实用版)
导热系数、传热系数、热阻值概念及热工计算方法导热系数λ[W/(m.k)]：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,℃),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℃代替)。
导热系数可通过保温材料的检测报告中获得或通过热阻计算。
传热系数K [W/(㎡?K)]：传热系数以往称总传热系数。
国家现行标准规范统一定名为传热系数。
传热系数K 值，是指在稳定传热条件下，围护结构两侧空气温差为1度(K，℃)，1小时内通过1平方米面积传递的热量，单位是瓦/平方米?度(W/㎡?K，此处K可用℃代替)。
传热系数可通过保温材料的检测报告中获得。
热阻值R(m.k/w)：热阻指的是当有热量在物体上传输时，在物体两端温度差与热源的功率之间的比值。
单位为开尔文每瓦特（K/W）或摄氏度每瓦特（℃/W）。
传热阻：传热阻以往称总热阻，现统一定名为传热阻。
传热阻R0是传热系数K的倒数，即R0=1/K，单位是平方米*度/瓦（㎡*K/W）围护结构的传热系数K值愈小，或传热阻R0值愈大，保温性能愈好。
（节能）热工计算：1、围护结构热阻的计算单层结构热阻： R=δ/λ式中：δ—材料层厚度(m)；λ—材料导热系数[W/(m.k)]多层结构热阻： R=R1+R2+----Rn=δ1/λ1+δ2/λ2+----+δn/λn式中: R1、R2、---Rn—各层材料热阻(m.k/w)δ1、δ2、---δn—各层材料厚度(m)λ1、λ2、---λn—各层材料导热系数[W/(m.k)]2、围护结构的传热阻R0=Ri+R+Re式中: Ri —内表面换热阻(m.k/w)(一般取0.11)Re —外表面换热阻(m.k/w)(一般取0.04)R —围护结构热阻(m.k/w)3、围护结构传热系数计算K=1/ R0式中: R0—围护结构传热阻外墙受周边热桥影响条件下，其平均传热系数的计算Km=(KpFp+Kb1Fb1+Kb2Fb2+ Kb3Fb3 )/( Fp + Fb1+Fb2+Fb3)式中:Km—外墙的平均传热系数[W/(m.k)]Kp—外墙主体部位传热系数[W/(m.k)]Kb1、Kb2、Kb3—外墙周边热桥部位的传热系数[W/(m.k)]Fp—外墙主体部位的面积Fb1、Fb2、Fb3—外墙周边热桥部位的面积4、单一材料热工计算运算式①热阻值R(m.k/w) = 1 / 传热系数K [W/(㎡?K)]②导热系数λ[W/(m.k)] = 厚度δ(m) / 热阻值R(m.k/w)③厚度δ(m) = 热阻值R(m.k/w) * 导热系数λ[W/(m.k)]④厚度δ(m) = 导热系数λ[W/(m.k)] / 传热系数K [W/(㎡?K)]5、围护结构设计厚度的计算厚度δ(m) = 热阻值R(m.k/w) * 导热系数λ[W/(m.k)] *修正系数（见下表）R值和λ值是用于衡量建筑材料或装配材料热学性能的两个指标。
导热系数和传热系数的比较
（1）分析法，对描写某一类对流传热问题的偏微分方程及 相应的定解条件进行数学求解，从而获得速度场和温度 场的分析解的方法。
三、测定及影响因素
（2）实验法，在相似原理指导下进行实验研究， 是目前获得表面传热系数的主要途径。 （3）比拟法，通过研究动量传递及热量传递的共 性或类似特性，以建立起表面传热系数与阻力系 数间的相互关系的方法。 （4）数值法，在求解导热系数的基础上，增加对 流项的离散及动量方程中的压力梯度项的数值处 理，从而获得表面传热系数的方法。
谢谢观赏
四、化学工程中的问题
这一热量又通过固体壁导热传递给低温侧壁面，最后以 对流换热方式由冷流体把热量从低温侧壁面带走。因此， 传热过程通常都可简化成串联的3个基本环节：对流换 热—导热—对流换热。 3个串联环节的分热阻之和组成传热过程的总热阻。因此， 传热系数可表示为
四、化学工程中的问题
1 K d0 1 δ d0 α 0 λd m α i d i
三、测定及影响因素
的量级
空气中
水中
油类中
自然对流： 5 ~ 25W / m 2 K 2 强制对流： 20 ~ 100 W / m K 自然对流： 200 ~ 1000 W / m2 K W / m2 K 强制对流： 1000~ 15000 2 蒸汽冷凝： 5000 ~ 15000 W / m K 2 水沸腾： 2500~ 25000 W / m K 强制对流： 50 ~ 1500 W / m2 K 2 蒸汽冷凝： 500 ~ 2000 W / m K
傅立叶定律适用于所有物质，不管它处于什么状 态（固体、液体或者气体）。
二、公式
2、对流传热系数
牛顿冷确定律
Q=α(tw-t)A
各种材料导热系数速查
各种材料导热系数速查
1、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/mK,此处的K可用°C代替;
2、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;
一、金属导热系数表W/mK：
银 429
铜 401
金 317
铝 237
铁 80
锡 67
铅
二、常用材料导热系数20℃——λw/
聚苯乙烯
PVC ~
PP ~
PE
有机玻璃~
石墨:热导率 129 w/m·k
碳:热导率：129 w/m·k
特氟龙teflon ,填充石墨制品 16-128 来源于厂家数据泡沫
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
三、空气：
温度 10^-2w/
100K
150K
200K
250K
300K
350K
400K
四、水：
温度w/
0℃
10℃
20℃
30℃
40℃
50℃
60℃
70℃
80℃
水蒸汽五、硫酸：
5~25% ~
25~50% ~。
导热系数、传热系数、热阻值概念及热工计算方法（简述实用版）
导热系数、传热系数、热阻值概念及热工计算方法导热系数λ[W/(m.k)]：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,℃),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℃代替)。
导热系数可通过保温材料的检测报告中获得或通过热阻计算。
传热系数K [W/(㎡•K)]：传热系数以往称总传热系数。
国家现行标准规范统一定名为传热系数。
传热系数K值，是指在稳定传热条件下，围护结构两侧空气温差为1度(K，℃)，1小时内通过1平方米面积传递的热量，单位是瓦/平方米•度(W/㎡•K，此处K可用℃代替)。
传热系数可通过保温材料的检测报告中获得。
热阻值R(m.k/w)：热阻指的是当有热量在物体上传输时，在物体两端温度差与热源的功率之间的比值。
单位为开尔文每瓦特（K/W）或摄氏度每瓦特（℃/W）。
传热阻：传热阻以往称总热阻，现统一定名为传热阻。
传热阻R0是传热系数K的倒数，即R0=1/K，单位是平方米*度/瓦（㎡*K/W）围护结构的传热系数K值愈小，或传热阻R0值愈大，保温性能愈好。
（节能）热工计算：1、围护结构热阻的计算单层结构热阻：R=δ/λ式中：δ—材料层厚度(m)；λ—材料导热系数[W/(m.k)]多层结构热阻：R=R1+R2+----Rn=δ1/λ1+δ2/λ2+----+δn/λn式中: R1、R2、---Rn—各层材料热阻(m.k/w)δ1、δ2、---δn—各层材料厚度(m)λ1、λ2、---λn—各层材料导热系数[W/(m.k)]2、围护结构的传热阻R0=Ri+R+Re式中: Ri —内表面换热阻(m.k/w)(一般取0.11)Re —外表面换热阻(m.k/w)(一般取0.04)R —围护结构热阻(m.k/w)3、围护结构传热系数计算K=1/ R0式中: R0—围护结构传热阻外墙受周边热桥影响条件下，其平均传热系数的计算Km=(KpFp+Kb1Fb1+Kb2Fb2+ Kb3Fb3 )/( Fp + Fb1+Fb2+Fb3)式中:Km—外墙的平均传热系数[W/(m.k)]Kp—外墙主体部位传热系数[W/(m.k)]Fb1、Fb2、Fb3—外墙周边热桥部位的面积4、单一材料热工计算运算式①热阻值R(m.k/w) = 1 / 传热系数K [W/(㎡•K)]②导热系数λ[W/(m.k)]=厚度δ(m) / 热阻值R(m.k/w)③厚度δ(m) = 热阻值R(m.k/w) * 导热系数λ[W/(m.k)]④厚度δ(m) = 导热系数λ[W/(m.k)] / 传热系数K [W/(㎡•K)]5、围护结构设计厚度的计算厚度δ(m) = 热阻值R(m.k/w) * 导热系数λ[W/(m.k)] *修正系数（见下表）R值和λ值是用于衡量建筑材料或装配材料热学性能的两个指标。
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热导池原理图
上图是热导池的示图，把一根电阻率较大的而且温度系数也较大的电阻丝，张紧悬吊在一个导热性能良好的圆筒形金属壳体的中心，在壳体的两端有气体进出口，圆筒内充满待测气体，电阻丝上通以恒定的电流加热。
由于电阻丝通过的电流是恒定的，电阻上单位时间内所产生的热量也是定值。
当待测样品气体以缓慢的速度通过池室时，电阻丝上的热量将会由气体以热传导的方式传给池壁。
当气体的传热速率与电流在电阻丝上的发热率相等时（这中状态称为热平衡，电阻丝的温度就会稳定在某一个数值上，这个平衡温度决定了电阻丝的阻值。
如果混合气体中待测组分的浓度发生变化，混合气体的热导率也随之变化，气体的导热速率和电阻丝的平衡温度也将随之变化，最终导致电阻丝的阻值产生相应变化，从而实现了气体热
导率与电阻丝阻值之间变化量的转换。
热导式气体分析仪的热敏元件主要有半导体敏感元件和金属电阻丝两类。
半导体敏感元件体积小、热惯性小，电阻温度系数大,所以灵敏度高,时间滞后小。
在铂线圈上烧结珠形金属氧化物作为敏感元件，再在内电阻、发热量均相等的同样铂线圈上绕结对气体无反应的材料作为补偿用元件。
这两种元件作为两臂构成电桥电路，即是测量回路。
半导体金属氧化物敏感元件吸附被测气体时，电导率和热导率即发生变化，元件的散热状态也随之变化。
元件温度变化使铂线圈的电阻变化，电桥遂有一不平衡电压输出，据此
可检测气体的浓度。
电桥原理图
常用测量桥路图
一
常用测量桥路图二
测量臂是样品气流通的热导池，参比臂是封装参比气的热导池。
参比臂的作用如下：
测量臂通过对流和辐射作用散失的热量与参比臂相差无几，两者相互抵消，则热丝阻值变化主要取决于热传导，即气体热导能力的变化。
当环境温度变化引起热导池臂温度变化时，参比臂与测量臂同向变化，相互抵消，有利于削弱环境温度变化对测量结果的影响。
改变参比气浓度，电桥检测的下限浓度也随之改变，
便于改变仪器的测量范围。
3.4热导式气体分析仪的调整和维护注意事项
热导式气体分析仪调校时应注意的问题：
1）分析期必定期校准。
2）分析期必须预热至稳定。
3）桥压和桥流要达到规定值。
3）标准气中的背景气热导率要与实际被发行气体的背景气热导率相同，否则要修正。
4）标准气流速要等于工作时被测气体流速。
5）要准确校准时，需多校几点
热导式气体分析仪对零点气和量程气的要求：
1）零点气待测组分浓度等于或略高于量程下限值，而且其背景气组分应与工艺中背景气组分性质相同
或接近。
2）量程气待测组分浓度等于满量程的90%或接近工艺控制指标浓度，而且其背景气组分应与工艺中背
景气组分性质相同或接近。
热导式气体分析仪热丝电流大小对测量的影响：
增大热丝电流可以提高热导式分析器的灵敏度。
但是电流加大后，热丝温度亦升高，从而增加了辐射
热损失，降低了精度。
同时电流加大将减少热丝寿命、增大噪声、降低可靠性。
所以热丝电流选多大，
是需要综合考虑的。
热导式气体分析仪“显示仪表示值不稳”的处理方法:
具体的原因是检测器温控系统感温元件故障。
处理方法是在感温元件与池体插孔的缝隙中填满并塞紧
铝箔，以提高测温元件的感温灵敏度。