黄金导热系数
不良导体导热系数的测定课件(赵存虎改编)2017
15
实验内容
测量散热盘的冷却时的温度
（1）停止加热，取走橡胶盘，调整加热盘和散热
盘，使二者直接密切接触，重新开启加热盘使散
热盘升温。
（2）散热盘温度超过2值10 ℃时分离两盘，风扇
使散热盘冷却，每隔20秒读出散热盘的温度示值，
选择2 附近前后各5个数据填入数据记录表5-12-5。
16
数据处理
RP 2hP 4hB 1 2 2 2 RP 2hP 1 2 d B
m ——散热盘质量， c ——散热盘的比热容。 RP ——散热盘半径 hP ——散热盘厚度 dB ——样品直径 hB ——样品厚度
13
实验内容
实验步骤
1
测量橡胶盘（样品）、黄铜盘（散热板） 的直径、厚度dB、hB、 dP 、hP。 黄铜盘质量m和比热容c由实验室提供。 稳态法测橡胶盘上下表面的温度1 和2
测量散热盘（黄铜板）的冷却速率 ， t 2
2
3 4
计算。
14
实验内容
构建传热系统稳态并测量样品温度θ1 、θ2
（1）调整好实验装置,各盘之间不能有间隙。
（2）开启电源，设定发热盘的温度θ1在50 ℃ 。 （3）注意观察！当加热盘温度达到设定温度θ1 后，观察散热盘的温度 θ2，若在10分钟内θ2基本 保持不变则系统的热传导已达到稳定状态。记录 最后θ2。
1、散热盘的冷却速率
t
2
用逐差法求冷却速率， t=100s
序号 1 t/s 0 2 20 3 40 4 60 5 80 6 100 7 120 8 140 9 160 10 180
/℃
t
2
(1 6 ) ( 2 7 ) ( 3 8 ) ( 4 9 ) ( 5 10 ) 5 100
金属材料导热系数
金属材料导热系数金属材料的导热系数是指单位时间内单位面积上的热量传导量与温度梯度之比，它是衡量金属材料导热性能的重要指标。
导热系数的大小直接影响着金属材料的热传导能力，对于热工业、制冷、空调等领域具有重要的意义。
一般来说，金属材料的导热系数与其内部结构、晶粒大小、晶粒形状、杂质含量、温度等因素密切相关。
在常见的金属材料中，铜、铝、铁等具有较高的导热系数，而钨、钼、铅等则具有较低的导热系数。
下面将分别介绍几种常见金属材料的导热系数特点。
首先，铜是导热系数较高的金属材料之一，其导热系数约为401W/(m·K)，具有良好的导热性能，因此被广泛应用于制造散热器、导热管、电子元器件等领域。
其内部结构致密，晶粒细小，热传导效果显著。
其次，铝也是一种导热系数较高的金属材料，其导热系数约为237W/(m·K)，虽然略低于铜，但由于铝的密度较小，因此在一些轻量化设计的领域有着广泛的应用，如汽车制造、航空航天等。
另外，铁虽然导热系数略低于铜和铝，约为80W/(m·K)，但由于其价格低廉、机械性能优良，因此在建筑、机械制造等领域仍然占有重要地位。
钨是一种导热系数极低的金属材料，其导热系数仅为174W/(m·K)，但由于其高熔点、高硬度等特点，被广泛应用于制造高温工具、电子器件等领域。
钼的导热系数也较低，约为142W/(m·K)，但由于其耐热性、耐腐蚀性好，因此在航空航天、化工等领域有着重要的应用价值。
最后，铅是一种导热系数极低的金属材料，其导热系数仅为35W/(m·K)，但由于其具有良好的吸声性能、抗辐射性能，因此在核工业、医疗器械等领域有着特殊的应用。
综上所述，金属材料的导热系数是其重要的性能指标之一，不同的金属材料具有不同的导热系数特点，可以根据具体的工程需求选择合适的金属材料，以满足工程设计的要求。
在实际工程中，合理利用金属材料的导热系数特点，可以有效提高工程的热传导效率，降低能源消耗，具有重要的经济意义。
各种常用金属材料及铝合金导热系数
目前市面上散热风扇所使用的散热片材料几乎都是铝合金，只有极少数是使用其他材料。
事实上，铝并不是导热系数最好的金属，效果最好的是银，其次是铜，再其次才是铝。
但是银的价格昂贵，不太可能拿来做散热片；铜虽笨重，但散热效果和价格上有优势，现在也逐步用来做散热片了；而铝的重量非常轻，兼顾导热性和质量轻两方面，因此，才普遍被用作电子零件散热的最佳材料。
铝质散热片并非是百分之百纯铝的，因为纯铝太达于柔软，所以都会加入少量的其他金属，铸造而成为铝合金，以获得适当的硬度，不过铝还是占了约百分之九十八左右。
导热系数的大小表明金属导热能力的大小，导热系数越大，导热热阻值相应降低，导热能力增强。
在金属材料中，银的导热系数最高(表)，但成本高；纯铜其次，但加工不容易。
在风冷散热器中一般用6063T5铝合金，这是因为铝合金的加工性好(纯铝由于硬度不足，很难进行切削加工)、表面处理容易、成本低廉。
但随着散热需求的提高，综合运用各种导热系数高的材料，已是大势所趋。
有部分散热片采用了纯铜或铜铝结合的方式来制造。
例如，有的散热片底部采用纯铜，是为了发挥铜的导热系数大，传热量相对大的优点，而鳍片部分仍采用铝合金片，是为了加工容易，将换热面积尽可能做大，以便对流换热量增大。
但是此种方法最大的难点在于如何将铜与铝型鳍片充分地连接，如果连接不好，接触热阻会大量产生，反而影响散热效果。
各种常用金属材料及铝合金导热系数材料名称导热系数材料名称导热系数银99.9% 411 W/m.K 硬铝4.5%Cu 177 W/m.K纯铜 398 W/m.K 铸铝4.5%Cu 163 W/m.K金 315 W/m.K Mg,0.6%Mn 148 W/m.K纯铝 237 W/m.K 6061型铝合金 155 W/m.K1070型铝合金 226 W/m.K 黄铜30%Zn 109 W/m.K1050型铝合金 209 W/m.K 钢0.5%C 54 W/m.K6063型铝合金 201 W/m.K 青铜25%Sn 26 W/m.K金和银的导热性能比较好，但缺点就是价格太高，纯铜散热效果则次之，但已经算是非常优秀的了，不过铜片也有缺点：造价高、重量大、不耐腐蚀等。
导热系数测定
导热系数(又称导热率)是反映材料热传导能力的重要物理量。
材质
导热系数/λW(m. K) 71.4 315 PVC
材质
导热系数/λW(m. K)
铂 黄金
0.16 0.020
硬质聚氨酯泡 沬 玻璃钢
玻璃
0.61-0.71
0.52
普通砖
0.600
轻质软木
0.050
（三）导热系数测定方法
测量方法 测量范围
稳态法
热流法
中低导热系数材料
热板法 动态(瞬时)法 热线法 激光散射法 高导热系数材料与／或在高温 条件下测量。精确性高、测量 范围宽
保护热板法实验原理
保护热板法实验原理
• 样品放置在主热板和辅助热板之间。仪器控制辅助热板的温度，并 保持主热板和保护热板处于更高的温度。保护热板围绕主热板，以 减小侧面的热流量。外部的保护提供辅助性的隔热。热板周围的保 护加热器与样品的放置方式确保从热板到辅助加热器的热流是线性 的、一维的。 • 测量通过样品的温度差及两片样品的厚度。测量加到热板上的能量 即是通过样品的热流量、主热板的板面积。便能够计算出材料的导 热系数。
导热系数测定
（三）导热系数测定
当接触的物体之间或物体内部有温度梯度存在时，就有热量从高 温处传递到低温处，这种现象称为热传导。热传导是热交换的三 种（热传导、对流和辐射）基本形式之一。 • 导热系数定义:单位面积、单位厚度的试样在温差为1K时，
单位时间内通过的热量即导热系数。单位是W/(m· K)
热线法原理示意图
试样 热线
热线法是一种广泛使用的测定不良导体导热系 数的方法。例如测量非金属固体材料导热系数 • 原理：在匀质均温的物体内部放置一电阻丝，即热线，对其以恒 定功率加热时，热线及其附近试样的温度将随时间变化。根据时 间与温度的变化关系，可以确定该试样的导热系数。
Y450散热器改造
Y450散热终极改造，菜鸟,普通，游戏玩家都可学习【转】炎炎夏日，配备了高性能独显的本本温度也是水涨船高，有的甚至达到了85度。
改善本本GPU核心的散热刻不容缓，本文收集了三种流行的GPU散热方法，总有一种适合您。
初级爱好者的最爱：涂抹含银导热硅脂作为入门级的散热改良方式，为本本GPU核心加入含银导热硅脂是一个非常好的选择。
含银导热硅脂其实就是普通导热硅脂的改良产品，在硅脂中加入了一部分氧化金属化合物，利用金属来提升导热硅脂自身的热量传导能力。
涂抹含银硅脂，旧硅脂一点也不能留使用含银导热硅脂的方法也很简单，只需要将本本的散热器及相关热管取下，然后用棉签或软卫生纸将粘附在GPU核心上的普通导热硅脂擦拭干净（图1），然后将含银导热硅脂涂抹上，将散热系统重新装回即可。
●图1 涂抹含银硅脂前，一定要清理掉旧硅脂残留小贴士：改造技巧，薄匀是关键在涂抹含银导热硅脂的时候，不要因为其内部含有金属微粒而认为越多越好，我们应该遵循导热硅脂本身应有的涂抹规范进行操作。
在芯片顶端点上一点导热硅脂，然后使用硬卡片刮平整均匀（图2），切忌厚厚的涂上一层硅脂，这样反而会降低散热效果。
●图2 涂抹导热硅脂一定要薄且均匀降温效果，高负荷状态下提升微弱尽管采用含银导热硅脂改造起来很方便，但受到本本内部空间限制以及周边温度限制，这种方法在高负荷使用环境中依然处于相当高温的状态，仅仅是在待机应用中确实相对普通导热硅脂有一定的提升。
小贴士：含银硅脂成本低市场上销售的含银类导热硅脂的数量非常多，各大电脑城以及网购平台都能够轻松买到，价格也在3元-15元不等。
选购时尽量选择一些大品牌，如九州风神、TT等，虽然价格略高。
而且本本GPU芯片本身就很“袖珍”，更是只需要一点硅脂即可，不必要购买太大容量，针管式1克就已经绰绰有余。
进阶散热改造：银片助阵效果更佳GPU核心和散热器之间不可避免的存在肉眼无法看见的接触间隙，这个间隙使得散热效果下降非常明显，而使用银片填充间隙，能够使核心和散热器更紧密地接触，大大提升散热效率。
四款高导热系数硅脂体验
四款高导热系数硅脂体验作者：***来源：《微型计算机》2020年第16期什么是硅脂？在体验之前，我们先了解一下什么是硅脂。
简单地说，硅脂是由精炼合成油作为基础油，同时还加入了无机稠化剂、结构稳定剂、防腐蚀添加剂后调配而成。
硅脂具有不错的防水密封性、抗溶剂性、抗爬电性、抗腐蚀性，也正是由于它的这些特性，所以被广泛应用于电子产品中。
硅脂又分为两种，一种是用作润滑剂的润滑硅脂，另外一种就是我们所说的导热硅脂。
虽然同属于硅脂，但是由于二者的应用领域不同，所以在成分上也有所不同。
导热硅脂是以硅油作为基础油，同时添加了金属氧化物作为填料，然后再配以多种添加剂，经过特殊工艺加工而成的膏状物。
同时，导热硅脂具有良好的稳定性和耐高低温特性，所以硅脂能在一般环境下保持膏状而不固化。
导热硅脂的颜色因填料的不同而不同，常见的导热硅脂大多都是灰色的，此外还有白色、银色、金色等其他颜色，不过颜色的不同不是判断硅脂优劣的主要依据。
导热硅脂的关键：导热系数那么如何判断一款硅脂的优劣呢？我们可以看它的重要参数—导热系数。
导热系数是指在稳定传导热量的条件下，1m厚的材料，两侧表面的温差为1度（K或℃），在一定时间内，通过1m2面积传递的热量，单位为瓦/米·度（W/m·k）。
不同的导热硅脂之所以导热系数不同，是因为其填料有所差异。
比如目前已知的材料中，石墨烯的导热系数相对来说更高，能够达到4840～5300W/m·k，其次是金刚石，导热系数可达900～2320W/m·k，再就是银和铜，导热系数分别为420W/m·k和401W/m·k。
像黄金这种贵金属的导热系数反而不高，仅318W/m·k。
在电商网站上，可能有用户会发现很多所谓的“金硅脂”，其实这些“金硅脂”里面的成分跟真正的黄金毫无关系，仅仅是在普通硅脂的基础上添加了金色的色素调配而成。
同时，查看参数也会发现它的导热系数非常低，仅4.85W/m·k。
金属材料性能表
11.37 8.7~8.9
128 343
327.502
2.6~3.0 1 4200 1.05~1.47 0.00129 1.005
，其含义如下：
以后自然时效，因为含铜，价格会比较高； 范围也比较广；
能； 削性能，中等强度，适合零件加工； 市场，国产的很少；
沸点(℃)
备注
2213 2567
2807 2467
lead
带蓝色的银白色重金属
四位数字体系和四位字符体系牌号第一个数字表示铝及铝合金的类别，其含义如下： 1）1XXX系列 工业纯铝： 价格最低 适用范围比较广； 2）2XXX系列 Al-Cu、Al-Cu-Mn合金：硬铝 铝铜合金 一般采用淬火以后自然时效，因为含铜，价格会比较高； 3）3XXX系列 Al-Mn合金：铝锰合金 防锈铝 价格比纯铝高一些 适用范围也比较广； 4）4XXX系列 Al-Si合金：一般板材上用在航空标准上面； 5）5XXX系列 Al-Mg合金：铝镁合金 防锈铝 中等强度 良好的折弯性能； 6）6XXX系列 Al-Mg-Si合金：采用淬火以后人工时效，比较良好的切削性能，中等强度，适合零件加工； 7）7XXX系列 Al-Mg-Si-Cu合金：超硬铝，最好的材料，使用在高端市场，国产的很少； 8）8XXX系列 其它。
颜色
铜呈紫红色光泽的金属
Gold Aluminum
赤黄色金属,质软,延展性强.晶体结构 银白色，有光泽，质地坚韧而轻，有延展性
ADC12 magnesium zinc 银白色的金属 锌是一种蓝白色金属
iron platinum Tin
铁是有光泽的银白色金属，硬而有延展 性 银白色金属，质柔软， 有延展性 一种略带蓝色的白色光泽 的低熔点金属元素
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
- 1 -
黄金导热系数
黄金是一种优良的导体，其导热系数是非常高的。根据数据显示，
黄金的导热系数约为310瓦特每米开尔文。这意味着在温度差为1开
尔文时，1米长的黄金导线可以传输310瓦特的热量。
黄金的高导热系数也使其成为一种广泛应用于电子领域的材料。
在电子器件中，黄金常被用作导线、连接器和电极等部件，以保证电
子信号的高效传输和稳定性。
此外，黄金的高导热系数也使其成为一种在珠宝和工艺品制造中
受欢迎的材料。黄金首饰和装饰品不仅具有美观的外观，而且可以快
速传递体温，使得佩戴者感觉舒适。
总之，黄金的高导热系数成为了其在电子和珠宝制造等领域中不
可替代的优点之一。