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資料簡(jiǎn)介
熱導(dǎo)率，又稱"導(dǎo)熱系數(shù)"。是物質(zhì)導(dǎo)熱能力的量度。符號(hào)為λ或K。
英文:coefficient of thermal conductivity
是指當(dāng)溫度垂直向下梯度為1℃/m時(shí)，單位時(shí)間內(nèi)通過單位水平截面積所傳遞的熱量。
其具體定義為:在物體內(nèi)部垂直于導(dǎo)熱方向取兩個(gè)相距1米，面積為1平方米的平行平面，若兩個(gè)平面的溫度相差1K，則在1秒內(nèi)從一個(gè)平面?zhèn)鲗?dǎo)至另一個(gè)平面的熱量就規(guī)定為該物質(zhì)的熱導(dǎo)率，其單位為瓦特·米-1·開-1(W·m-1·K-1)。
如沒有熱能損失，對(duì)于一個(gè)對(duì)邊平行的塊形材料，則有
E/t=λA(θ2-θ1)/ι
式中E是在時(shí)間t內(nèi)所傳遞的能量，A為截面積，ι為長(zhǎng)度，θ2和θ1分別為兩個(gè)截面的溫度。在一般情況下有:
dE/dt=-λAdθ/dι
定義
又稱導(dǎo)熱系數(shù)，反映物質(zhì)的熱傳導(dǎo)能力，按傅立葉定律(見熱傳導(dǎo))，其定義為單位溫度梯度(在1m長(zhǎng)度內(nèi)溫度降低1K)在單位時(shí)間內(nèi)經(jīng)單位導(dǎo)熱面所傳遞的熱量。
熱導(dǎo)率λ很大的物體是優(yōu)良的熱導(dǎo)體;而熱導(dǎo)率小的是熱的不良導(dǎo)體或?yàn)闊峤^緣體。λ值受溫度影響，隨溫度增高而稍有增加。若物質(zhì)各部之間溫度差不很大時(shí)，在實(shí)用上對(duì)整個(gè)物質(zhì)可視λ為一常數(shù)。晶體冷卻時(shí)，它的熱導(dǎo)率增加極快。
各種物質(zhì)的熱導(dǎo)率數(shù)值主要靠實(shí)驗(yàn)測(cè)定，其理論估算是近代物理和物理化學(xué)中一個(gè)活躍的課題。熱導(dǎo)率一般與壓力關(guān)系不大，但受溫度的影響很大。純金屬和大多數(shù)液體的熱導(dǎo)率隨溫度的升高而降低，但水例外;非金屬和氣體的熱導(dǎo)率隨溫度的升高而增大。傳熱計(jì)算時(shí)通常取用物料平均溫度下的數(shù)值。此外，固態(tài)物料的熱導(dǎo)率還與它的含濕量、結(jié)構(gòu)和孔隙度有關(guān)。一般含濕量大的物料熱導(dǎo)率大。如干磚的熱導(dǎo)率約為0.27W/(m·K)而濕磚熱導(dǎo)率為0.87W/(m·K)。物質(zhì)的密度大，其熱導(dǎo)率通常也較大。金屬含雜質(zhì)時(shí)熱導(dǎo)率降低，合金的熱導(dǎo)率比純金屬低。各類物質(zhì)的熱導(dǎo)率〔W/(m·K)〕的大致范圍是:金屬為50~415，合金為12~120，絕熱材料為0.03~0.17，液體為0.17~0.7，氣體為0.007~0.17,碳納米管高達(dá)1000以上。鉆石的熱導(dǎo)率在已知礦物中。
研究方法
通常，物質(zhì)的導(dǎo)熱系數(shù)可以通過理論和實(shí)驗(yàn)兩種方式來獲得。
理論上，從物質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)出發(fā)，以量子力學(xué)和統(tǒng)計(jì)力學(xué)為基礎(chǔ)，通過研究物質(zhì)的導(dǎo)熱機(jī)理，建立導(dǎo)熱的物理模型，經(jīng)過復(fù)雜的數(shù)學(xué)分析和計(jì)算可以獲得熱導(dǎo)率。但由于理論的適用性受到限制，而且隨著新材料的快速增多，人們迄今仍尚未找到足夠精確且適用于范圍廣泛的理論方程，因此對(duì)于熱導(dǎo)率實(shí)驗(yàn)測(cè)試方法和的探索，仍是物質(zhì)熱導(dǎo)率數(shù)據(jù)的主要來源。
材料的熱導(dǎo)率是研究材料物理性能的一個(gè)重要參數(shù)指標(biāo)，在航空、原子能、建筑材料，非金屬材料等工業(yè)都要求對(duì)有關(guān)材料的熱導(dǎo)率，進(jìn)行預(yù)測(cè)或?qū)嶋H測(cè)定。本儀器適用于耐火保溫、陶瓷纖維、氈、紡織物、板、磚等材料在不同溫度下導(dǎo)熱系數(shù)的測(cè)試。符合標(biāo)準(zhǔn)YB/T 4130-2005耐火材料 導(dǎo)熱系數(shù)試驗(yàn)方法(水流量平板法)，GB/T 17911耐火陶瓷纖維制品 導(dǎo)熱系數(shù)實(shí)驗(yàn)方法等。廣泛應(yīng)用在大中院校，科研單位，質(zhì)檢和廠的材料分析檢測(cè)。
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