常用材料热导系数

lovetableyan

材料        热导系数（w/m?k）
碳铜  36.7~39.2
黄铜  109
铝合金6061-T4-T6  154-167
      6063-t5           209       
      ADC12  96.2   A360 113   A380   96.2
               
金    315

银    427
锡    427
锌    121
纯铜  386
黄铜  108.9
纯铝  236
纯铁  81.1



表面辐射系数
最近通过散热模拟与实际产品的的测试发现，在散热模拟中
表面性质的不同 辐射系数的设定的不同会对温升有极大的影响，
特请大家一起讨论 各种表面的辐射系数的确定:
根据我的经验，压铸铝表面进行喷砂处理后，E可以取到0.8
                    车制铝件，表面光滑测试温度达61°，（取分析时取E=0.09)用粗砂纸打磨后测试温度在51°(分析时取E=0.8)。
                    拉伸铝经过喷砂氧化的辐射系数根据实际测得应该也是0.8以上，
                    拉伸铝氧化处理后的辐射系数就不得而知了，

yun0336wu

1，问题：
      楼主“lovetableyan”的《常用材料导热系数》内容仅达到初中科普知识概念的水平，完全不能应用于精准的工程技术领域，更遑论科研课题。

2，考究：
      某一品名的材料，其导热系数随材料本身的成分不同而有所不同（还有其它因数影响，此处不详及）！

      材料导热系数不论该材料是否“常用”，楼主“lovetableyan”所列各种材料的导热系数都仅指单一品名的某物类，以此包罗该品名的全系列导热系数，显然是极其牵强而片面的！

      材料的导热系数的单位是：W/m*k°T（瓦/米*开氏温度）。
      可是，楼主将此参数表述成“热导系数（w/m?k）”是不正确的。
      任何材料都具有一定的热传导特性。通常用导热系数来衡量材料的导热特性和保温性能。物质的导热系数取决于材料的成分、空隙度、含水量……等等。
      例如，根据上述导热系数的单位说开去，若是.055W/(m•K)的绝热材料就被称为高效绝热材料。
      而导热系数大于 & 等于500W/(m•K)的导热材料，就可称为高效导热材料。如：金刚石的导热系数可达到1000W/(m•K)- 2000W/(m•K)。
      在某材料的使用温度范围内，请注意，导热系数是否呈线性，由材料和使用温度范围的宽窄而定。

      请关注热工理论中的一个基本公式，傅力叶方程式：
      Q=KA△T/d,
      R=A△T/Q 。
式中：
      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。
      所以世界各国的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。
由此可见，楼主发表的《常用材料导热系数》就远远不够“模糊”，因而也就不能“将一些数据量化，而用于实际应用。”—— 也就是说，不能用！
      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。研究者用其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。

3，结论
      楼主“lovetableyan”开列的《常用材料导热系数》不适于在工程技术的高精领域应用。
      总之：
⑴，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。
⑵，同名的材料，成份不同所表徵的“导热系数”并不一致！
      同时，其厚度越大，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。
⑶，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。
⑷，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。
      很难真正的通过类似楼主所列的一些简单数据，来准确计算出选用何种材料合适。更多的应该是靠测试和对比，还有加上设计者的经验。
      在现场，精心准确的测试能促使设计、制造者达到产品要求的理想效果，如斯，就能选定最为合适的材料。
      估计，这也是楼主“lovetableyan”发表他的《常用材料导热系数》的初衷。只是资源出处的“线条”太粗，可能真是引自初中生的读物 。
⑸，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。

      以上分析及结论，谨供请各从业相关的工程技术人士参考，不要片面偏颇，勿被误导而贻祸、殃及设计！

[ 本帖最后由 yun0336wu 于 2010-7-21 20:19 编辑 ]

jinhua127

hengchuan313

多谢分享

紫罗兰369

好东西，thank you

lin888

很實用..

melton

多谢分享

newcybert

yun0336wu 发表于 2010-7-21 15:08
1，问题：
      楼主“lovetableyan”的《常用材料导热系数》内容仅达到初中科普知识概念的水平，完全不 ...

专业回复！

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yun0336wu 发表于 2010-7-21 15:08
1，问题：
      楼主“lovetableyan”的《常用材料导热系数》内容仅达到初中科普知识概念的水平，完全不 ...

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