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常见材料的导热系数!

时间: 2023-10-25 02:12:35 |   作者: soon88顺博体育

细节:

  材料的传热特性由称为导热系数k(或 λ)的属性表征,单位为W/mK。它是衡量物质通过传导通过材料传递热量的能力的量度。请注意,傅立叶定律适用于所有物质,无论其状态如何(固体、液体或气体),因此,它也适用于液体和气体。

  导热硅胶片能将芯片与散热器充分结合,以便于散热,因为硅胶片具备比较好的导热性,这才能将芯片本身的热量快速传到散热器上。想想看,如果这个胿胶片导热系数低,那么这个热量就很难传递过去(试想用一个纸皮来代替这个导热硅胶片,它还能散热吗?。)

  导热系数最低只能为0W/(m·k),而那也是在理想状态下,这时这种只有0W/(m·k)的导热系数的物体就称为绝热体了。保温用的就是隔热材料,它不希望能导热。

  导热系数与物质总类、材料成分和热力状态有关(温度、压力(气体))。一般来说金属的导热系数最大,非金属次之,液体较小,而气体最小。

  电子产品热设计中,空气、非金属固体和金属合金是最常用的材料,从微观上看,不同形态的物质的导热机理不同。

  物质内晶格排列的规则性对导热系数影响很大,晶体材料(晶格有序排列,如石英)导热系数比非晶体材料(如玻璃)高。一些晶体非金属材料(如钻石可达到2000W/(m·k)以上,几乎是自然界最强的导热材料,远超过某些纯金属。

  金属材料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。目前市面上电子设备大多所使用的散热器或散热片材料几乎都是铝合金所制作的,只有极少数散热其是使用其他材料。但是事实上,铝并不是导热系数最好的金属材料,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。纯铜较为笨重,但散热效果上有优势,现在也逐步铝铜相结合的方式用于散热片的制作。而铝较轻,能兼顾导热性能、价格、质量轻等方面需求。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。

  铜铝结合散热器:所谓的铜铝结合就是把铜和铝通用一定的工艺完美的结合到一块,让铜快速的把热量传给铝,再由大面积的铝把热量散去,这不但增充了铝的导热不及铜,还弥补了铜的散热不如铝,有机的结合进而达到急速传热快速散热的效果

  大部分换热器的材料均采用金属材料,不同金属材料的导热系数相差很大,同种材料在不一样的温度下的导热系数也不一样。上表中能够准确的看出,常用材料中银的导热系数最高,仅次于银的为铜和铝。双金属翅片管的翅片材料都采用铝,是利用了铝的高效导热性能。

  碳钢的导热系数较低,但取材方便,因此得到了广泛的应用。不锈钢的导热系数和碳钢的导热系数有一定的差距。很多单位在制造不锈钢散热器时按碳钢的设计的具体方案制造,这是不科学的。上表为常用金属材料的导热系数表,是计算换热器总换热系数时必不可少的一个数据。

  非金属材料导热系数一般在0.025---3W/(m·k)范围内,一般而言导热系数低的材料,导电性也差,由于电子科技类产品内部要很多电气绝缘的场合,所以非金属材料在电子科技类产品内普遍存在。

  气体导热系数 气体导热系数一般为0.006--0.6W/(m·k),通常气体导热率会温度和压力影响,导热系数会随温度上升而加大,随压力降低而减小 在一个标准大气压下,-40---140°C的空气的导热系数是从0.02104递增到0.03408W/(m·k) 每增加10°C,大约上升0.0008

  流体导热系数一般为0.07--0.7/(m·k),大部分液体的导热系数随温度上升而降低。