关注微信

广州佳鸿欢迎您,提供一站式热保护节能服务;主营气凝胶毡,VIP真空隔热板及芯材,高硅氧针刺毡,无烟烤毡,玻璃纤维针刺保温隔热棉毡,电话13728224337或020-84764669。

保温隔热棉毡

您的位置: 网站首页 > 保温隔热棉毡

保温材料与导热系数有什么关系及导热系数如何换算?

发布时间:2019-01-11 13:30:26

      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。

 

      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,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。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。

 

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)。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。

      导热率(热导率)是反映材料导热性能的物理量,它不仅是评价材料的热学特性的依据,而且是材料在应用时的一个设计依据,在加热器 、散热器、传热管道设计、房屋设计等工程实践中都要涉及这个参数。因为材料的热导率不仅随温度、压力变化,而且材料的杂质含量,结构变化都会明显影响热导率的数值。

导热系数单位换算

千卡/米·时·℃ [kcal/(m·h· ℃ )]

卡 / 厘米·秒·℃ [cal/(cm·s· ℃ )]

瓦 / 米· K[W/(m·K)]

焦耳 / 厘米·秒·℃ [J/(cm·s· ℃ )]

英热单位 / 英尺·时·℉ [Btu/(ft·h· ℉ )]

1

2.78×10 -3

1.16

1.16×10 -2

0.672

360

1

418.7

4.187

242

0.8598

2.39×10 -3

1

10 -2

0.578

85.98

0.239

100

1

57.8

1.49

4.13×10 -3

1.73

1.73×10 -2

1

 

 

CopyRight © 2018 jiahongcn.com All Rights Reserved.     广州佳鸿复合材料有限公司 版权所有
网站ICP备案号:粤ICP备18129119号
技术支持:牵牛建站 | 中科商务网  | 网站管理
  • 此站支持多端浏览此站支持多端浏览