Отдел продаж

Телефоны: (3532) 25-27-22, 93-60-02, 93-50-02

E-mail: [email protected]

г.Оренбург, ул.Беляевская, д.50/1, стр.1

 

Разное

Теплопроводность таблица веществ: Коэффициент теплопроводности металлов (Таблица)

Содержание

Коэффициент теплопроводности металлов (Таблица)

Теплопроводность многих металлов следует соотношению k = 2,5·10-8σT, где Т обозначает температуру в °К, а σ — электропроводность в единицах (ом·см)-1. Это соотно­шение, которое лучше всего оправдывается для хороших проводников электричества и при высоких температурах, можно применять и для определения коэффициентов тепло­проводности.

Соотношение kpcp=const, где р обозначает плотность, а ср — удельную теплоем­кость при постоянном давлении, было предложено Стормом для того, чтобы объяснить температурные изменения этих величин для некоторых металлов и сплавов.

Таблица коэффициент теплопроводности металлов

Элементы с металлической электропроводностью (числа, набранные курсивом, относятся к жидкой фазе)









































Металл

Коэффициент теплопроводности металлов при температура, °С

— 100

0

100

300

700

Алюминий

2,45

2,38

2,30

2,26

0,9

Бериллий

4,1

2,3

1,7

1,25

0,9

Ванадий

0,31

0,34

Висмут

0,11

0,08

0,07

0,11

0,15

Вольфрам

2,05

1,90

1,65

1,45

1,2

Гафний

 —

0,22

0,21

Железо

0,94

0,76

0,69

0,55

0,34

Золото

3,3

3,1

3,1

Индий

0,25

Иридий

1,51

1,48

1,43

Кадмий

0,96

0,92

0,90

0,95

0,44 (400°)

Калий

0,99

0,42

0,34

Кальций

0,98

Кобальт

0,69

Литий

0,71

0,73

Магний

1,6

1,5

1,5

1,45

 Медь

4,05

3,85

3,82

3,76

3,50

Молибден

1,4

1,43

 —

1,04 (1000°)

Натрий

1,35

1,35

0,85

0,76

0,60

Никель

0,97

0,91

0,83

0,64

0,66

Ниобий

0,49

0,49

0,51

0,56

Олово

0,74

0,64

0,60

0,33

Палладий

0,69

0,67

0,74

Платина

0,68

0,69

0,72

0,76

0,84

Рений

0,71

Родий

1,54

1,52

1,47

Ртуть

0,33

0,09

0.1

0,115

Свинец

0,37

0,35

0,335

0,315

0,19

Серебро

4,22

4,18

4,17

3,62

Сурьма

0,23

0,18

0,17

0,17

0,21

Таллий

 

0,41

0,43

0,49

0,25 (400 0)

Тантал

0,54

0,54

Титан

0,16

0,15

Торий

0,41

0,39

0,40

0,45

Уран

0,24

0,26

0,31

0,40

Хром

0,86

0,85

0,80

0,63

Цинк

1,14

1,13

1,09

1,00

0,56

Цирконий

0,21

0,20

0,19

Таблица коэффициент теплопроводности полупроводники и изоляторы











Вещество

Коэффициент теплопроводности при температура, °С

— 100

0

100

500

700

Германий

1,05

0,63

Графит

0,5—4,0

0,5—3,0

0,4-1,7

0,4-0,9

Йод

0,004

Углерод

0,016

0,017

0,019

0,023

Селен

0,0024

Кремний

0,84

Сера

0,0029

0,0023

Теллур

0,015

Теплопроводность строительных материалов, их плотность и теплоемкость: таблица теплопроводности материалов

ABS (АБС пластик)1030…10600.13…0.221300…2300
Аглопоритобетон и бетон на топливных (котельных) шлаках1000…18000.29…0.7840
Акрил (акриловое стекло, полиметилметакрилат, оргстекло) ГОСТ 17622—721100…12000.21
Альфоль20…400.118…0.135
Алюминий (ГОСТ 22233-83)2600221897
Асбест волокнистый4700.161050
Асбестоцемент1500…19001.761500
Асбестоцементный лист16000.41500
Асбозурит400…6500.14…0.19
Асбослюда450…6200.13…0.15
Асботекстолит Г ( ГОСТ 5-78)1500…17001670
Асботермит5000.116…0.14
Асбошифер с высоким содержанием асбеста18000.17…0.35
Асбошифер с 10-50% асбеста18000.64…0.52
Асбоцемент войлочный1440.078
Асфальт1100…21100.71700…2100
Асфальтобетон (ГОСТ 9128-84)21001.051680
Асфальт в полах0.8
Ацеталь (полиацеталь, полиформальдегид) POM14000.22
Аэрогель (Aspen aerogels)110…2000.014…0.021700
Базальт2600…30003.5850
Бакелит12500.23
Бальза110…1400.043…0.052
Береза510…7700.151250
Бетон легкий с природной пемзой500…12000.15…0.44
Бетон на гравии или щебне из природного камня24001.51840
Бетон на вулканическом шлаке800…16000.2…0.52840
Бетон на доменных гранулированных шлаках1200…18000.35…0.58840
Бетон на зольном гравии1000…14000.24…0.47840
Бетон на каменном щебне2200…25000.9…1.5
Бетон на котельном шлаке14000.56880
Бетон на песке1800…25000.7710
Бетон на топливных шлаках1000…18000.3…0.7840
Бетон силикатный плотный18000.81880
Бетон сплошной1.75
Бетон термоизоляционный5000.18
Битумоперлит300…4000.09…0.121130
Битумы нефтяные строительные и кровельные (ГОСТ 6617-76, ГОСТ 9548-74)1000…14000.17…0.271680
Блок газобетонный400…8000.15…0.3
Блок керамический поризованный0.2
Бронза7500…930022…105400
Бумага700…11500.141090…1500
Бут1800…20000.73…0.98
Вата минеральная легкая500.045920
Вата минеральная тяжелая100…1500.055920
Вата стеклянная155…2000.03800
Вата хлопковая30…1000.042…0.049
Вата хлопчатобумажная50…800.0421700
Вата шлаковая2000.05750
Вермикулит (в виде насыпных гранул) ГОСТ 12865-67100…2000.064…0.076840
Вермикулит вспученный (ГОСТ 12865-67) — засыпка100…2000.064…0.074840
Вермикулитобетон300…8000.08…0.21840
Воздух сухой при 20°С1.2050.02591005
Войлок шерстяной150…3300.045…0.0521700
Газо- и пенобетон, газо- и пеносиликат280…10000.07…0.21840
Газо- и пенозолобетон800…12000.17…0.29840
Гетинакс13500.231400
Гипс формованный сухой1100…18000.431050
Гипсокартон500…9000.12…0.2950
Гипсоперлитовый раствор0.14
Гипсошлак1000…13000.26…0.36
Глина1600…29000.7…0.9750
Глина огнеупорная18001.04800
Глиногипс800…18000.25…0.65
Глинозем3100…39002.33700…840
Гнейс (облицовка)28003.5880
Гравий (наполнитель)18500.4…0.93850
Гравий керамзитовый (ГОСТ 9759-83) — засыпка200…8000.1…0.18840
Гравий шунгизитовый (ГОСТ 19345-83) — засыпка400…8000.11…0.16840
Гранит (облицовка)2600…30003.5880
Грунт 10% воды1.75
Грунт 20% воды17002.1
Грунт песчаный1.16900
Грунт сухой15000.4850
Грунт утрамбованный1.05
Гудрон950…10300.3
Доломит плотный сухой28001.7
Дуб вдоль волокон7000.232300
Дуб поперек волокон (ГОСТ 9462-71, ГОСТ 2695-83)7000.12300
Дюралюминий2700…2800120…170920
Железо787070…80450
Железобетон25001.7840
Железобетон набивной24001.55840
Зола древесная7800.15750
Золото19320318129
Известняк (облицовка)1400…20000.5…0.93850…920
Изделия из вспученного перлита на битумном связующем (ГОСТ 16136-80)300…4000.067…0.111680
Изделия вулканитовые350…4000.12
Изделия диатомитовые500…6000.17…0.2
Изделия ньювелитовые160…3700.11
Изделия пенобетонные400…5000.19…0.22
Изделия перлитофосфогелевые200…3000.064…0.076
Изделия совелитовые230…4500.12…0.14
Иней0.47
Ипорка (вспененная смола)150.038
Каменноугольная пыль7300.12
Камень керамический поризованный Braer 14,3 НФ и 10,7 НФ810…8400.14…0.185
Камни многопустотные из легкого бетона500…12000.29…0.6
Камни полнотелые из легкого бетона DIN 18152500…20000.32…0.99
Камни полнотелые из природного туфа или вспученной глины500…20000.29…0.99
Камень строительный22001.4920
Карболит черный11000.231900
Картон асбестовый изолирующий720…9000.11…0.21
Картон гофрированный7000.06…0.071150
Картон облицовочный10000.182300
Картон парафинированный0.075
Картон плотный600…9000.1…0.231200
Картон пробковый1450.042
Картон строительный многослойный (ГОСТ 4408-75)6500.132390
Картон термоизоляционный (ГОСТ 20376-74)5000.04…0.06
Каучук вспененный820.033
Каучук вулканизированный твердый серый0.23
Каучук вулканизированный мягкий серый9200.184
Каучук натуральный9100.181400
Каучук твердый0.16
Каучук фторированный1800.055…0.06
Кедр красный500…5700.095
Кембрик лакированный0.16
Керамзит800…10000.16…0.2750
Керамзитовый горох900…15000.17…0.32750
Керамзитобетон на кварцевом песке с поризацией800…12000.23…0.41840
Керамзитобетон легкий500…12000.18…0.46
Керамзитобетон на керамзитовом песке и керамзитопенобетон500…18000.14…0.66840
Керамзитобетон на перлитовом песке800…10000.22…0.28840
Керамика1700…23001.5
Керамика теплая0.12
Кирпич доменный (огнеупорный)1000…20000.5…0.8
Кирпич диатомовый5000.8
Кирпич изоляционный0.14
Кирпич карборундовый1000…130011…18700
Кирпич красный плотный1700…21000.67840…880
Кирпич красный пористый15000.44
Кирпич клинкерный1800…20000.8…1.6
Кирпич кремнеземный0.15
Кирпич облицовочный18000.93880
Кирпич пустотелый0.44
Кирпич силикатный1000…22000.5…1.3750…840
Кирпич силикатный с тех. пустотами0.7
Кирпич силикатный щелевой0.4
Кирпич сплошной0.67
Кирпич строительный800…15000.23…0.3800
Кирпич трепельный700…13000.27710
Кирпич шлаковый1100…14000.58
Кладка бутовая из камней средней плотности20001.35880
Кладка газосиликатная630…8200.26…0.34880
Кладка из газосиликатных теплоизоляционных плит5400.24880
Кладка из глиняного обыкновенного кирпича на цементно-перлитовом растворе16000.47880
Кладка из глиняного обыкновенного кирпича (ГОСТ 530-80) на цементно-песчаном растворе18000.56880
Кладка из глиняного обыкновенного кирпича на цементно-шлаковом растворе17000.52880
Кладка из керамического пустотного кирпича на цементно-песчаном растворе1000…14000.35…0.47880
Кладка из малоразмерного кирпича17300.8880
Кладка из пустотелых стеновых блоков1220…14600.5…0.65880
Кладка из силикатного 11-ти пустотного кирпича на цементно-песчаном растворе15000.64880
Кладка из силикатного 14-ти пустотного кирпича на цементно-песчаном растворе14000.52880
Кладка из силикатного кирпича (ГОСТ 379-79) на цементно-песчаном растворе18000.7880
Кладка из трепельного кирпича (ГОСТ 648-73) на цементно-песчаном растворе1000…12000.29…0.35880
Кладка из ячеистого кирпича13000.5880
Кладка из шлакового кирпича на цементно-песчаном растворе15000.52880
Кладка «Поротон»8000.31900
Клен620…7500.19
Кожа800…10000.14…0.16
Композиты технические0.3…2
Краска масляная (эмаль)1030…20450.18…0.4650…2000
Кремний2000…2330148714
Кремнийорганический полимер КМ-911600.21150
Латунь8100…885070…120400
Лед -60°С9242.911700
Лед -20°С9202.441950
Лед 0°С9172.212150
Линолеум поливинилхлоридный многослойный (ГОСТ 14632-79)1600…18000.33…0.381470
Линолеум поливинилхлоридный на тканевой подоснове (ГОСТ 7251-77)1400…18000.23…0.351470
Липа, (15% влажности)320…6500.15
Лиственница6700.13
Листы асбестоцементные плоские (ГОСТ 18124-75)1600…18000.23…0.35840
Листы вермикулитовые0.1
Листы гипсовые обшивочные (сухая штукатурка) ГОСТ 62668000.15840
Листы пробковые легкие2200.035
Листы пробковые тяжелые2600.05
Магнезия в форме сегментов для изоляции труб220…3000.073…0.084
Мастика асфальтовая20000.7
Маты, холсты базальтовые25…800.03…0.04
Маты и полосы из стеклянного волокна прошивные (ТУ 21-23-72-75)1500.061840
Маты минераловатные прошивные (ГОСТ 21880-76) и на синтетическом связующем (ГОСТ 9573-82)50…1250.048…0.056840
МБОР-5, МБОР-5Ф, МБОР-С-5, МБОР-С2-5, МБОР-Б-5 (ТУ 5769-003-48588528-00)100…1500.045
Мел1800…28000.8…2.2800…880
Медь (ГОСТ 859-78)8500407420
Миканит2000…22000.21…0.41250
Мипора16…200.0411420
Морозин100…4000.048…0.084
Мрамор (облицовка)28002.9880
Накипь котельная (богатая известью, при 100°С)1000…25000.15…2.3
Накипь котельная (богатая силикатом, при 100°С)300…12000.08…0.23
Настил палубный6300.211100
Найлон0.53
Нейлон13000.17…0.241600
Неопрен0.211700
Опилки древесные200…4000.07…0.093
Пакля1500.052300
Панели стеновые из гипса DIN 1863600…9000.29…0.41
Парафин870…9200.27
Паркет дубовый18000.421100
Паркет штучный11500.23880
Паркет щитовой7000.17880
Пемза400…7000.11…0.16
Пемзобетон800…16000.19…0.52840
Пенобетон300…12500.12…0.35840
Пеногипс300…6000.1…0.15
Пенозолобетон800…12000.17…0.29
Пенопласт ПС-11000.037
Пенопласт ПС-4700.04
Пенопласт ПХВ-1 (ТУ 6-05-1179-75) и ПВ-1 (ТУ 6-05-1158-78)65…1250.031…0.0521260
Пенопласт резопен ФРП-165…1100.041…0.043
Пенополистирол (ГОСТ 15588-70)400.0381340
Пенополистирол (ТУ 6-05-11-78-78)100…1500.041…0.051340
Пенополистирол Пеноплэкс22…470.03…0.0361600
Пенополиуретан (ТУ В-56-70, ТУ 67-98-75, ТУ 67-87-75)40…800.029…0.0411470
Пенополиуретановые листы1500.035…0.04
Пенополиэтилен0.035…0.05
Пенополиуретановые панели0.025
Пеносиликальцит400…12000.122…0.32
Пеностекло легкое100..2000.045…0.07
Пеностекло или газо-стекло (ТУ 21-БССР-86-73)200…4000.07…0.11840
Пенофол44…740.037…0.039
Пергамент0.071
Пергамин (ГОСТ 2697-83)6000.171680
Перекрытие армокерамическое с бетонным заполнением без штукатурки1100…13000.7850
Перекрытие из железобетонных элементов со штукатуркой15501.2860
Перекрытие монолитное плоское железобетонное24001.55840
Перлит2000.05
Перлит вспученный1000.06
Перлитобетон600…12000.12…0.29840
Перлитопласт-бетон (ТУ 480-1-145-74)100…2000.035…0.0411050
Перлитофосфогелевые изделия (ГОСТ 21500-76)200…3000.064…0.0761050
Песок 0% влажности15000.33800
Песок 10% влажности0.97
Песок 20% влажности1.33
Песок для строительных работ (ГОСТ 8736-77)16000.35840
Песок речной мелкий15000.3…0.35700…840
Песок речной мелкий (влажный)16501.132090
Песчаник обожженный1900…27001.5
Пихта450…5500.1…0.262700
Плита бумажная прессованая6000.07
Плита пробковая80…5000.043…0.0551850
Плита огнеупорная теплоизоляционная Avantex марки Board200…5000.04
Плитка облицовочная, кафельная20001.05
Плитка термоизоляционная ПМТБ-20.04
Плиты алебастровые0.47750
Плиты из гипса ГОСТ 64281000…12000.23…0.35840
Плиты древесно-волокнистые и древесно-стружечные (ГОСТ 4598-74, ГОСТ 10632-77)200…10000.06…0.152300
Плиты из керзмзито-бетона400…6000.23
Плиты из полистирол-бетона ГОСТ Р 51263-99200…3000.082
Плиты из резольноформальдегидного пенопласта (ГОСТ 20916-75)40…1000.038…0.0471680
Плиты из стеклянного штапельного волокна на синтетическом связующем (ГОСТ 10499-78)500.056840
Плиты из ячеистого бетона ГОСТ 5742-76350…4000.093…0.104
Плиты камышитовые200…3000.06…0.072300
Плиты кремнезистые 0.07
Плиты льнокостричные изоляционные2500.0542300
Плиты минераловатные на битумной связке марки 200 ГОСТ 10140-80150…2000.058
Плиты минераловатные на синтетическом связующем марки 200 ГОСТ 9573-962250.054
Плиты минераловатные на синтетической связке фирмы «Партек» (Финляндия)170…2300.042…0.044
Плиты минераловатные повышенной жесткости ГОСТ 22950-952000.052840
Плиты минераловатные повышенной жесткости на органофосфатном связующем
(ТУ 21-РСФСР-3-72-76)
2000.064840
Плиты минераловатные полужесткие на крахмальном связующем125…2000.056…0.07840
Плиты минераловатные на синтетическом и битумном связующих0.048…0.091
Плиты мягкие, полужесткие и жесткие минераловатные на синтетическом и битумном связующих (ГОСТ 9573-82, ГОСТ 10140-80, ГОСТ 12394-66)50…3500.048…0.091840
Плиты пенопластовые на основе резольных фенолформальдегидных смол ГОСТ 20916-8780…1000.045
Плиты пенополистирольные ГОСТ 15588-86 безпрессовые30…350.038
Плиты пенополистирольные (экструзионные) ТУ 2244-001-47547616-00320.029
Плиты перлито-битумные ГОСТ 16136-803000.087
Плиты перлито-волокнистые1500.05
Плиты перлито-фосфогелевые ГОСТ 21500-762500.076
Плиты перлито-1 Пластбетонные ТУ 480-1-145-741500.044
Плиты перлитоцементные0.08
Плиты строительный из пористого бетона500…8000.22…0.29
Плиты термобитумные теплоизоляционные200…3000.065…0.075
Плиты торфяные теплоизоляционные (ГОСТ 4861-74)200…3000.052…0.0642300
Плиты фибролитовые (ГОСТ 8928-81) и арболит (ГОСТ 19222-84) на портландцементе300…8000.07…0.162300
Покрытие ковровое6300.21100
Покрытие синтетическое (ПВХ)15000.23
Пол гипсовый бесшовный7500.22800
Поливинилхлорид (ПВХ)1400…16000.15…0.2
Поликарбонат (дифлон)12000.161100
Полипропилен (ГОСТ 26996– 86)900…9100.16…0.221930
Полистирол УПП1, ППС10250.09…0.14900
Полистиролбетон (ГОСТ 51263)150…6000.052…0.1451060
Полистиролбетон модифицированный на активированном пластифицированном шлакопортландцементе200…5000.057…0.1131060
Полистиролбетон модифицированный на композиционном малоклинкерном вяжущем в стеновых блоках и плитах200…5000.052…0.1051060
Полистиролбетон модифицированный монолитный на портландцементе250…3000.075…0.0851060
Полистиролбетон модифицированный на шлакопортландцементе в стеновых блоках и плитах200…5000.062…0.1211060
Полиуретан12000.32
Полихлорвинил1290…16500.151130…1200
Полиэтилен высокой плотности9550.35…0.481900…2300
Полиэтилен низкой плотности9200.25…0.341700
Поролон340.04
Портландцемент (раствор)0.47
Прессшпан0.26…0.22
Пробка гранулированная техническая450.0381800
Пробка минеральная на битумной основе270…3500.073…0.096
Пробковое покрытие для полов5400.078
Ракушечник1000…18000.27…0.63835
Раствор гипсовый затирочный12000.5900
Раствор гипсоперлитовый6000.14840
Раствор гипсоперлитовый поризованный400…5000.09…0.12840
Раствор известковый16500.85920
Раствор известково-песчаный1400…16000.78840
Раствор легкий LM21, LM36700…10000.21…0.36
Раствор сложный (песок, известь, цемент)17000.52840
Раствор цементный, цементная стяжка20001.4
Раствор цементно-песчаный1800…20000.6…1.2840
Раствор цементно-перлитовый800…10000.16…0.21840
Раствор цементно-шлаковый1200…14000.35…0.41840
Резина мягкая0.13…0.161380
Резина твердая обыкновенная900…12000.16…0.231350…1400
Резина пористая160…5800.05…0.172050
Рубероид (ГОСТ 10923-82)6000.171680
Руда железная2.9
Сажа ламповая1700.07…0.12
Сера ромбическая20850.28762
Серебро10500429235
Сланец глинистый вспученный4000.16
Сланец2600…33000.7…4.8
Слюда вспученная1000.07
Слюда поперек слоев2600…32000.46…0.58880
Слюда вдоль слоев2700…32003.4880
Смола эпоксидная1260…13900.13…0.21100
Снег свежевыпавший120…2000.1…0.152090
Снег лежалый при 0°С400…5600.52100
Сосна и ель вдоль волокон5000.182300
Сосна и ель поперек волокон (ГОСТ 8486-66, ГОСТ 9463-72)5000.092300
Сосна смолистая 15% влажности600…7500.15…0.232700
Сталь стержневая арматурная (ГОСТ 10884-81)785058482
Стекло оконное (ГОСТ 111-78)25000.76840
Стекловата155…2000.03800
Стекловолокно1700…20000.04840
Стеклопластик18000.23800
Стеклотекстолит1600…19000.3…0.37
Стружка деревянная прессованая8000.12…0.151080
Стяжка ангидритовая21001.2
Стяжка из литого асфальта23000.9
Текстолит1300…14000.23…0.341470…1510
Термозит300…5000.085…0.13
Тефлон21200.26
Ткань льняная0.088
Толь (ГОСТ 10999-76)6000.171680
Тополь350…5000.17
Торфоплиты275…3500.1…0.122100
Туф (облицовка)1000…20000.21…0.76750…880
Туфобетон1200…18000.29…0.64840
Уголь древесный кусковой (при 80°С)1900.074
Уголь каменный газовый14203.6
Уголь каменный обыкновенный1200…13500.24…0.27
Фарфор2300…25000.25…1.6750…950
Фанера клееная (ГОСТ 3916-69)6000.12…0.182300…2500
Фибра красная12900.46
Фибролит (серый)11000.221670
Целлофан0.1
Целлулоид14000.21
Цементные плиты1.92
Черепица бетонная21001.1
Черепица глиняная19000.85
Черепица из ПВХ асбеста20000.85
Чугун722040…60500
Шевелин140…1900.056…0.07
Шелк1000.038…0.05
Шлак гранулированный5000.15750
Шлак доменный гранулированный600…8000.13…0.17
Шлак котельный10000.29700…750
Шлакобетон1120…15000.6…0.7800
Шлакопемзобетон (термозитобетон)1000…18000.23…0.52840
Шлакопемзопено- и шлакопемзогазобетон800…16000.17…0.47840
Штукатурка гипсовая8000.3840
Штукатурка известковая16000.7950
Штукатурка из синтетической смолы11000.7
Штукатурка известковая с каменной пылью17000.87920
Штукатурка из полистирольного раствора3000.11200
Штукатурка перлитовая350…8000.13…0.91130
Штукатурка сухая0.21
Штукатурка утепляющая5000.2
Штукатурка фасадная с полимерными добавками18001880
Штукатурка цементная0.9
Штукатурка цементно-песчаная18001.2
Шунгизитобетон1000…14000.27…0.49840
Щебень и песок из перлита вспученного (ГОСТ 10832-83) — засыпка200…6000.064…0.11840
Щебень из доменного шлака (ГОСТ 5578-76), шлаковой пемзы (ГОСТ 9760-75) и аглопорита (ГОСТ 11991-83) — засыпка400…8000.12…0.18840
Эбонит12000.16…0.171430
Эбонит вспученный6400.032
Эковата35…600.032…0.0412300
Энсонит (прессованный картон)400…5000.1…0.11
Эмаль (кремнийорганическая)0.16…0.27

Таблицы теплопроводимости материалов (металлы, бетон, гранит, дерево и др.)

Взято из: «Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии» /под ред. Романкова. Приложение.
Н.И. Кошкин, М.Г. Ширкевич. Справочник по элементарной физике // Издание девятое, М.: «Наука», 1982 г.

Коэффициент теплопроводности металлов

МеталлВт/(м•К)
Алюминий209,3
Бронза47-58
Железо74,4
Золото312,8
Латунь85,5
Медь389,6
Платина70
Ртуть29,1
Серебро418,7
Сталь45,4
Свинец35
Серый
чугун
50
Чугун62,8

Коэффициент теплопроводности других материалов

МатериалВлажность
массовая доля %
Вт/(м•К)
Бакелитовый
лак
0,29
Бетон
с каменным щебнем
81,28
Бумага
обыкновенная
Воздушно-сухая0,14
Винипласт0,13
ГравийВоздушно-сухая0,36
Гранит3,14
Глина15-200,7-0,93
Дуб
(вдоль волокон)
6-80,35-0,43
Дуб
(поперек волокон)
6-80,2-0,21
Железобетон81,55
КартонВоздушно-сухая0,14-0,35
Кирпичная
кладка
Воздушно-сухая0,67-0,87
Кожа>>0,14-0,16
Лед2,21
Пробковые
плиты
00,042-0,054
Снег
свежевыпавший
0,105
Снег
уплотненный
0,35
Снег
начавший таять
0,64
Сосна
(вдоль волокон)
80,35-0,41
Сосна
(поперек волокон)
80,14-0,16
Стекло
(обыкновенное)
0,74
Фторопласт-30,058
Фторопласт-40,233
Шлакобетон130,698
Штукатурка6-80,791

Коэффициент теплопроводности асбеста и пенобетона при различных температурах

a=576кг/м3, ρп=400кг/м3,λ, Вт/(м•К))

Материал-18oС0oС50oС100oС150oС
Асбест0,150,180,1950,20
Пенобетон0,10,110,110,130,17

Коэффициент теплопроводности жидкости Вт/(м•К) при различных температурах

Материал0oС50oС100oС
Анилин0,190,1770,167
Ацетон0,170,160,15
Бензол0,1380,126
Вода0,5510,6480,683
Масло
вазелиновое
0,1260,1220,119
Масло
касторовое
0,1840,1770,172
Спирт
метиловый
0,2140,207
Спирт
этиловый
0,1880,177
Толуол0,1420,1290,119

Запись опубликована автором admin в рубрике Полезные материалы. Добавьте в закладки постоянную ссылку.

Теплопроводность твердых материалов



























Материал 

Коэффициент

 Теплопроводности

( Вт/м . К)  

Кварцевая вата

0.004 — 0.04

Воздух

0.025

Дерево

0.04 — 0.4

Спирт и масла

0.1 — 0.21

Полипропилен

0.25

Минеральное масло

0.138

Резина

0.16

Цемент

0.29

Эпоксидная смола

с кварцевых наполнением

0.30

Эпоксидная смола

0.59

Вода (жидкая)

0.6

Теплопроводящая смазка

0.7 — 3

Стекло

1.1

Почва

1.5

Бетон, камень

1.7

Лед

2

Кремний

2.4

Нерж. сталь

12.11 ~ 45.0

Свинец

35.3

Алюминий

237 (чистый)
120—180 (сплавы)

Золото

318

Медь

401

Серебро

429

Алмаз

900 — 2320

Графен

(4840±440) — (5300±480)

Примечание: источниками справочных данных являются публикации в Интернете, поэтому они не могут считаться «официальными» и «абсолютно точными». Как правило, в Интернет справочниках не приводятся ссылки на научные работы, являющиеся основой опубликованных данных. Мы стараемся брать информацию из наиболее надежных научных сайтов. Однако если кого-то интересуют ссылки на эксперименты, советуем произвести самостоятельно углубленный поиск в Интернете. Будем признательны за любые комментарии к нашим справочным таблицам, а особенно за уточнения существующей информации или дополнение справочных данных.

Теплопроводность. Коэффициенты теплопроводности. Коэффициент теплопроводности строительных материалов, веществ, сред и т.п.

Адрес этой страницы (вложенность) в справочнике dpva.ru:  главная страница  / / Техническая информация / / Физический справочник / / Тепловые величины: теплоемкость, теплопроводность, температуры кипения, плавления, пламени. Удельные теплоты сгорания и парообразования. Термические константы. Коэффициенты теплообмнена и расширения  / / Теплопроводность. Коэффициенты теплопроводности. Коэффициент теплопроводности строительных материалов, веществ, сред и т.п.

Поделиться:   








Коэффициенты теплопроводности водных растворов: Nh4, ВаС12, КВr, КОН, K2SO4, KCl, MgSO4, MgCl2, CuSO4, NaBr, Na2CO3, NaCl, h3SO4, HCl, СН3СООН, С2Н5ОН (да, он).


Поиск в инженерном справочнике DPVA. Введите свой запрос:

Дополнительная информация от Инженерного cправочника DPVA, а именно — другие подразделы данного раздела:

  • Термодинамика. Энергия, тепло, работа, энтальпия, энтропия…
  • Температуры, кипения, плавления, прочие… Перевод единиц измерения температуры. Воспламеняемость.
  • Теплоемкость. Удельные теплоемкости. Коэффициент (показатель) адиабаты.
  • Вы сейчас здесь: Теплопроводность. Коэффициенты теплопроводности. Коэффициент теплопроводности строительных материалов, веществ, сред и т.п.
  • Конвекционный и полный теплообмен. Коэффициенты теплообмена. Коэффициенты тепловой проводимости поверхностей. Тепловыделение, теплопотери
  • Удельная теплота парообразования (конденсации). Энтальпия парообразования.
  • Удельная теплота сгорания (теплотворная способность). Высшая и низшая теплота сгорания. Потребность в кислороде.
  • Коэффициенты теплового линейного расширения, теплового объемного расширения. Температурные коэффициенты линейного и объемного расширения.
  • Коэффициенты излучения (степени черноты)
  • Термические константы веществ. Энтальпии. Энтропии. Энергии Гиббса… (ссылка на химический справочник проекта)
  • Тройные точки веществ. Температуры и давления.



  • Поиск в инженерном справочнике DPVA. Введите свой запрос:

    Если Вы не обнаружили себя в списке поставщиков, заметили ошибку, или у Вас есть дополнительные численные данные для коллег по теме, сообщите , пожалуйста.

    Вложите в письмо ссылку на страницу с ошибкой, пожалуйста.

    Коды баннеров проекта DPVA.ru
    Начинка: KJR Publisiers

    Консультации и техническая
    поддержка сайта: Zavarka Team

    Проект является некоммерческим. Информация, представленная на сайте, не является официальной и предоставлена только в целях ознакомления. Владельцы сайта www.dpva.ru не несут никакой ответственности за риски, связанные с использованием информации, полученной с этого интернет-ресурса.
    Free xml sitemap generator

    Коэффициент теплопроводности материалов таблица, формулы

    Термин «теплопроводность» применяется к свойствам материалов пропускать тепловую энергию от горячих участков к холодным. Теплопроводность основана на движении частиц внутри веществ и материалов. Способность передавать энергию тепла в количественном измерении – это коэффициент теплопроводности. Круговорот тепловой энергопередачи, или тепловой обмен, может проходить в любых веществах с неравнозначным размещением разных температурных участков, но коэффициент теплопроводности зависим от давления и температуры в самом материале, а также от его состояния – газообразного, жидкого или твердого.
    Эквивалентная теплопроводимость строительных материалов и утеплителей

     

    Физически теплопроводность материалов равняется количеству тепла, которое перетекает через однородный предмет установленных габаритов и площади за определенный временной отрезок при установленной температурной разнице (1 К). В системе СИ единичный показатель, который имеет коэффициент теплопроводности, принято измерять в Вт/(м•К).

    Как рассчитать теплопроводность по закону Фурье

    В заданном тепловом режиме плотность потока при передаче тепла прямо пропорциональна вектору максимального увеличения температуры, параметры которой изменяются от одного участка к другим, и по модулю с одинаковой скоростью увеличения температуры по направлению вектора:

    q = − ϰ х grad х (T), где:

    • q – направление плотности предмета, передающего тепло, или объем теплового потока, который протекает по участку за заданную временную единицу через определенную площадь, перпендикулярный всем осям;
    • ϰ – удельный коэффициент теплопроводности материала;
    • T – температура материала.

    Перенос тепла в неравновесной термодинамической системе

     

    Знак «-» в формуле перед «ϰ» указывает, что тепло движется в противоположном направлении от вектора grad х (T)/ – в направлении уменьшения температуры предмета. Эта формула отражает закон Фурье. В интегральном выражении коэффициент теплопередачи согласно закону Фурье будет выглядеть как формула:

    • P = − ϰ х S х ΔT / l, выражается в (Вт/(м•К) х (м2•К) / м = Вт/(м•К) х (м•К) = Вт), где:
    • P ­– общая мощность потерь теплоотдачи;
    • S – сечение предмета;
    • ΔT – разница температуры по стыкам сторон предмета;
    • l – расстояние между стыками сторон предмета – длина фигуры.

    Связь коэффициента теплопроводимости с электропроводностью материалов

     

    Электропроводность и коэффициент теплопередачи

    Собственно, коэффициент теплопроводности металлов «ϰ» связан с их удельной электропроводимостью «σ» согласно закону Видемана-Франца, в соответствии с которым коэффициент теплопроводности металлов зависит от удельной электропроводимости прямо пропорционально температуре:

    Κ / σ = π2 / 3 х (К / e)2 х T, где:

    • К – постоянный коэффициент Больцмана, устанавливающий закономерность между тепловой энергией тела и его температурой;
    • e – заряд электрона;
    • T – термодинамическая температура предмета.

    Коэффициент теплопроводности газовой среды

    В газовой среде коэффициент теплопроводности воздуха может рассчитываться по приблизительной формуле:

    ϰ ~ 1/3 х p х cv х Λλ х v, где:

    • pv – плотность газовой среды;
    • cv – удельная емкость тепловой энергии при одном и том же объеме тела;
    • Λλ – расстояние свободного перемещения молекул в газовой среде;
    • v – скорость передачи тепла.

    Что такое теплопроводимость

     

    Или:

    ϰ = I x К / 3 x π3/3 x d2 √ RT / μ, где:

    • i – результат суммирования уровней свободы прямого движения и вращения молекул в газовой среде (для 2-атомных газов i=5, для 1-атомных i=3;
    • К – коэффициент Больцмана;
    • μ – отношение массы газа к количеству молей газа;
    • T – термодинамическая температура;
    • d – ⌀ молекул газа;
    • R – универсальный коэффициент для газовой среды.

    Согласно формуле минимальная теплопроводность материалов существует у тяжелых инертных газов, максимально эффективная теплопроводность строительных материалов – у легких.

    Теплопроводимость в газовой разреженной среде

    Газовая среда и теплопроводность

     

    Результат по выкладкам выше, по которым делают расчет теплопроводности для газовой среды, от давления не зависит. Но в очень разреженной газовой среде расстояние свободного перемещения молекул зависит не от столкновений частиц, а от препятствий в виде стен резервуара. При этом ограничение перемещения молекул в соответствующих единицах измерения называют высоковакуумной средой, при которой степень теплообмена уменьшается в зависимости от плотности материала и прямо пропорциональна значению давления в резервуаре:

    ϰ ~ 1/3 х p х cv х l х v, где:

    i – объем резервуара;

    Р – уровень давления в резервуаре.

    Согласно этой формуле теплопроводность в вакуумной среде стремится к нулевой отметке при глубоком вакууме. Это объясняется тем, что в вакууме частицы, которые передают тепловую энергию, имеют низкую плотность на единицу площади. Но тепловая энергия в вакуумной среде перетекает посредством излучения. В качестве примера можно привести обычный термос, в котором для уменьшения потерь тепловой энергии стенки должны быть двойными и посеребренными, без воздуха между ними.
    Что такое тепловое излучение

     

    При применении закона Фурье не принимают во внимание инерционность перетекания тепловой энергии, а это значит, что имеется в виду мгновенная передача тепла из любой точки на любое расстояние. Поэтому формулу нельзя использовать для расчетов передачи тепла при протекании процессов, имеющих высокую частоту повторения. Это ультразвуковое излучение, передача тепловой энергии волнами ударного или импульсного типа и т.д. Существует решение по закону Фурье с релаксационным членом:

    τ х ∂q / ∂t = − (q + ϰ х ∇T) .

    Если ре­лак­са­ция τ мгновенная, то формула превращается в закон Фурье.

    Ориентировочная таблица теплопроводности материалов:

    ОсноваЗначение теплопроводности, Вт/(м•К)
    Жесткий графен4840 +/ 440 – 5300 +/ 480
    Алмаз1001-2600
    Графит278,4-2435
    Бора арсенид200-2000
    SiC490
    Ag430
    Cu401
    BeO370
    Au320
    Al202-236
    AlN200
    BN180
    Si150
    Cu3Zn297-111
    Cr107
    Fe92
    Pt70
    Sn67
    ZnO54
     Черная сталь47-58
    Pb35,3
    НержавейкаТеплопроводность стали – 15
    SiO28
    Высококачественные термостойкие пасты5-12
    Гранит

    (состоит из SiO2 68-73 %; Al2O3 12,0-15,5 %; Na2O 3,0-6,0 %; CaO 1,5-4,0 %; FeO 0,5-3,0 %; Fe2O3 0,5-2,5 %; К2О 0,5-3,0 %; MgO 0,1-1,5 %; TiO2 0,1-0,6 %)

    2,4
    Бетонный раствор без заполнителей1,75
    Бетонный раствор со щебнем или с гравием1,51
    Базальт

    (состоит из SiO2 – 47-52%, TiO2 – 1-2,5%, Al2O3 – 14-18%, Fe2O3 – 2-5%, FeO – 6-10%, MnO – 0,1-0,2%, MgO – 5-7%, CaO – 6-12%, Na2O – 1,5-3%, K2O – 0,1-1,5%, P2O5 – 0,2-0,5 %)

    1,3
    Стекло

    (состоит из SiO2, B2O3, P2O5, TeO2, GeO2, AlF3 и т.д.)

    1-1,15
    Термостойкая паста КПТ-80,7
    Бетонный раствор с наполнителем из песка, без щебня или гравия0,7
    Вода чистая0,6
    Силикатный

    или красный кирпич

    0,2-0,7
    Масла

    на основе силикона

    0,16
    Пенобетон0,05-0,3
    Газобетон0,1-0,3
    ДеревоТеплопроводность дерева – 0,15
    Масла

    на основе нефти

    0,125
    Снег0,10-0,15
    ПП с группой горючести Г10,039-0,051
    ЭППУ с группой горючести Г3, Г40,03-0,033
    Стеклянная вата0,032-0,041
    Вата каменная0,035-0,04
    Воздушная атмосфера (300 К, 100 кПа)0,022
    Гель

    на основе воздуха

    0,017
    Аргон (Ar)0,017
    Вакуумная среда0

    Приведенная таблица теплопроводности учитывает теплопередачу посредством теплового излучения и теплообмена частиц. Так как вакуум не передает тепло, то оно перетекает при помощи солнечного излучения или другого типа генерации тепла.  В газовой или жидкой среде слои с разной температурой смешиваются искусственно или естественным способом.

    Таблица теплопроводимости стройматериалов

     

    Проводя расчет теплопроводности стены, необходимо принимать во внимание, что теплопередача сквозь стеновые поверхности меняется от того, что температура в здании и на улице всегда разная, и зависит от площади всех поверхностей дома и от теплопроводности стройматериалов.

    Чтобы количественно оценить теплопроводность, ввели такое значение, как коэффициент теплопроводности материалов. Он показывает, как тот или иной материал способен передавать тепло. Чем выше это значение, например, коэффициент теплопроводности стали, тем эффективнее сталь будет проводить тепло.

    • При утеплении дома из древесины рекомендуется выбирать стройматериалы с низким коэффициентом.
    • Если стена кирпичная, то при значении коэффициента 0,67 Вт/(м2•К) и толщине стены 1 м при ее площади 1 м2 при разнице наружной и внутридомовой температуры 10С кирпич будет пропускать 0,67 Вт энергии. При разнице температур 100С кирпич будет пропускать 6,7 Вт и т.д.

    Стандартное значение коэффициента теплопроводимости теплоизоляции и других строительных материалов верно для толщины стены 1 м. Чтобы провести расчет теплопроводности поверхности другой толщины, следует коэффициент поделить на выбранное значение толщины стены (метры).
    Ориентировочные показатели коэффициентов теплопроводимости

     

    В СНиП и при проведении расчетов фигурирует термин «тепловое сопротивление материала», он означает обратную теплопроводность. То есть при теплопроводности листа пенопласта 10 см и его теплопроводности 0,35 Вт/(м2•К) тепловое сопротивление листа – 1 / 0,35 Вт/(м2•К) = 2,85 (м2•К)/Вт.

    Ниже – таблица теплопроводности для востребованных строительных материалов и теплоизоляторов:

    СтройматериалыКоэффициент теплопроводимости, Вт/(м2•К)
    Плиты из алебастра0,47
    Al230
    Шифер асбоцементный0,35
    Асбест (волокно, ткань)0,15
    Асбоцемент1,76
    Асбоцементные изделия0,35
    Асфальт0,73
    Асфальт для напольного покрытия0,84
    Бакелит0,24
    Бетон с заполнителем щебнем1,3
    Бетон с заполнителем песком0,7
    Пористый бетон – пено- и газобетон1,4
    Сплошной бетон1,75
    Термоизоляционный бетон0,18
    Битумная масса0,47
    Бумажные материалы0,14
    Рыхлая минвата0,046
    Тяжелая минвата0,05
    Вата – теплоизолятор на основе хлопка0,05
    Вермикулит в плитах или листах0,1
    Войлок0,046
    Гипс0,35
    Глиноземы2,33
    Гравийный заполнитель0,93
    Гранитный или базальтовый заполнитель3,5
    Влажный грунт, 10%1,75
    Влажный грунт, 20%2,1
    Песчаники1,16
    Сухая почва0,4
    Уплотненный грунт1,05
    Гудроновая масса0,3
    Доска строительная0,15
    Фанерные листы0,15
    Твердые породы дерева0,2
    ДСП0,2
    Дюралюминиевые изделия160
    Железобетонные изделия1,72
    Зола0,15
    Известняковые блоки1,71
    Раствор на песке и извести0,87
    Смола вспененная0,037
    Природный камень1,4
    Картонные листы из нескольких слоев0,14
    Каучук пористый0,035
    Каучук0,042
    Каучук с фтором0,053
    Керамзитобетонные блоки0,22
    Красный кирпич0,13
    Пустотелый кирпич0,44
    Полнотелый кирпич0,81
    Сплошной кирпич0,67
    Шлакокирпич0,58
    Плиты на основе кремнезема0,07
    Латунные изделия110
    Лед при температуре 00С2,21
    Лед при температуре -200С2,44
    Лиственное дерево при влажности 15%0,15
    Медные изделия380
    Мипора0,086
    Опилки для засыпки0,096
    Сухие опилки0,064
    ПВХ0,19
    Пенобетон0,3
    Пенопласт марки ПС-10,036
    Пенопласт марки ПС-40,04
    Пенопласт марки ПХВ-10,05
    Пенопласт марки ФРП0,044
    ППУ марки ПС-Б0,04
    ППУ марки ПС-БС0,04
    Лист из пенополиуретана0,034
    Панель из пенополиуретана0,024
    Облегченное пеностекло0,06
    Тяжелое вспененное стекло0,08
    Пергаминовые изделия0,16
    Перлитовые изделия0,051
    Плиты на цементе и перлите0,085
    Влажный песок 0%0,33
    Влажный песок 0%0,97
    Влажный песок 20%1,33
    Обожженный камень1,52
    Керамическая плитка1,03
    Плитка марки ПМТБ-20,035
    Полистирол0,081
    Поролон0,04
    Раствор на основе цемента без песка0,47
    Плита из натуральной пробки0,042
    Легкие листы из натуральной пробки0,034
    Тяжелые листы из натуральной пробки0,05
    Резиновые изделия0,15
    Рубероид0,17
    Сланец2,100
    Снег1,5
    Хвойная древесина влажностью 15%0,15
    Хвойная смолистая древесина влажностью 15%0,23
    Стальные изделия52
    Стеклянные изделия1,15
    Утеплитель стекловата0,05
    Стекловолоконные утеплители0,034
    Стеклотекстолитовые изделия0,31
    Стружка0,13
    Тефлоновое покрытие0,26
    Толь0,24
    Плита на основе цементного раствора1,93
    Цементно-песчаный раствор1,24
    Чугунные изделия57
    Шлак в гранулах0,14
    Шлак зольный0,3
    Шлакобетонные блоки0,65
    Сухие штукатурные смеси0,22
    Штукатурный раствор на основе цемента0,95
    Эбонитовые изделия0,15

    Влажность и теплопроводимость – зависимость

     

    Кроме того, необходимо учитывать теплопроводность утеплителей из-за их струйных тепловых потоков. В плотной среде возможно «переливание» квазичастиц из одного нагретого стройматериала в другой, более холодный или более теплый, через поры субмикронных размеров, что помогает распространять звук и тепло, даже если в этих порах  будет абсолютный вакуум.

    Коэффициент — теплопроводность — различное вещество

    Коэффициент — теплопроводность — различное вещество

    Cтраница 1

    Коэффициент теплопроводности различных веществ зависит от их молекулярной структуры, плотности, теплоемкости, вязкости, влажности и температуры. Эта зависимость обычно малосущественна для тепловых расчетов электрических машин, в связи с чем в расчетах применяются средние табличные значения коэффициента теплопроводности. Более строгого подхода требуют электрические машины с низкотемпературными системами охлаждения.
     [1]

    Коэффициент теплопроводности различных веществ зависит от ряда факторов. У всех веществ ( твердых, жидких и газообразных) он зависит от температуры; у твердых тел он зависит от структуры ( плотной, пористой, сыпучей), удельного веса и влажности; у жидкостей — от теплоемкости, вязкости, удельного и молекулярного веса; у газов — от температуры и давления.
     [2]

    Коэффициент теплопроводности различных веществ зависит от их физических свойств: структуры тела, средней плотности, влажности, химического состава, давления и температуры.
     [3]

    Коэффициент теплопроводности различных веществ зависит от их молекулярной структуры, удельного веса, теплоемкости, вязкости, влажности и температуры. Эти зависимости обычно мало существенны для тепловых расчетов электрических машин, в связи с чем в расчетах применяются средние табличные величины.
     [4]

    Коэффициент теплопроводности различных веществ зависит от их физических свойств. Для определенного тела величина коэффициента теплопроводности зависит от структуры тела, его объемного веса, влажности, химического состава, давления, температуры. В технических расчетах величину К берут из справочных таблиц, причем надо следить за тем, чтобы условия, для которых приведено в таблице значение коэффициента теплопроводности, соответствовали условиям рассчитываемой задачи.
     [6]

    Коэффициенты теплопроводности различных веществ ( рис. 11 — 4) определяются опытным путем. Коэффициент теплопроводности твердых тел зависит от температуры, поэтому в расчетах теплопроводности тел с резко неоднородным температурным полем следует учитывать переменность коэффициента теплелроводности.
     [7]

    Для реальных значений коэффициента теплопроводности различных веществ число Прандтля не достигает тех больших значений, для которых мог бы иметь место этот предельный закон. Такие законы, однако, могут быть применены к конвективной диффузии, описывающейся теми же уравнениями, что и конвективная теплопередача, причем роль температуры играет концентрация растворенного вещества, роль теплового потока — поток этого вещества, а диффузионное число Прандтля определяется как PD v / Д где D — коэффициент диффузии. Так, для растворов в воде и сходных жидкостях число PD достигает значений порядка 103, а для растворов в очень вязких растворителях — 10е н более.
     [8]

    Для реальных значений коэффициента теплопроводности различных веществ число Прандтля не достигает тех больших значений, для которых мог бы иметь место этот предельный закон.
     [9]

    Для реальных значений коэффициента теплопроводности различных веществ число Прандтля не достигает тех больших значений, для которых мог бы иметь место этот предельный закон. Такие законы, однако, могут быть применены к конвективной диффузии, описывающейся теми же уравнениями, что и конвективная теплопередача, причем роль температуры играет концентрация растворенного вещества, роль теплового потока — поток этого вещества, а диффузионное число Прандтля определяется как PD v / Д где D — коэффициент диффузии. Так, для растворов в воде и сходных жидкостях число Рс достигает значений порядка 103, а для растворов в очень вязких растворителях — 10е и более.
     [10]

    Для реальных значений коэффициента теплопроводности различных веществ число Прандтля не достигает тех больших значений, для которых мог бы иметь место этот предельный закон. Такие законы, однако, могут быть применены к конвективной диффузии, описывающейся теми же уравнениями, что и конвективная теплопередача, причем роль температуры играет концентрация растворенного вещества, роль теплового потока — поток этого вещества, а диффузионное число Прандтля определяется как PD v / D, где D — коэффициент диффузии. Так, для растворов в воде и сходных жидкостях число PD достигает значений порядка Ю3, а для растворов в очень вязких растворителях — 10е и более.
     [11]

    При выборе материала для плоских стенок, воспринимающих атмосферное давление, полезно сравнить примерные значения коэффициентов теплопроводности различных веществ ( табл. 1) с требуемой теплопроводностью поддерживающего материала.
     [12]

    Зависимость ( 11 — 2а) называют законом теплопроводности. Коэффициент теплопроводности различных веществ зависит от их физических свойств и его принято рассматривать как параметр вещества. В общем случае А, зависит от рода вещества, структуры тела, его температуры, влажности и плотности.
     [14]

    Страницы:  

       1




    Коэффициенты теплопроводности для обычных твердых тел, жидкостей и газов

    Теплопроводность — это свойство материала, которое описывает способность проводить тепло. Теплопроводность может быть определена как

    «количество тепла, передаваемого через единицу толщины материала в направлении, нормальном к поверхности единицы площади, за счет градиента единичной температуры в условиях устойчивого состояния»

    Теплопроводность единицы — [Вт / (м · К)] в системе СИ и [БТЕ / (час фут ° F)] в британской системе мер.

    См. Также изменения теплопроводности в зависимости от температуры и давления , для: воздуха, аммиака, двуокиси углерода и воды

    Теплопроводность для обычных материалов и продуктов:

    900

    900

    78

    0,1 — 0,22

    0,606

    Теплопроводность
    k —
    Вт / (м · К)
    Материал / вещество Температура
    25 o C
    (77 o F)
    125 o C
    (257 o F)
    225 o C
    (437 o F)
    Acetals 0.23
    Ацетон 0,16
    Ацетилен (газ) 0,018
    Акрил 0,2
    Воздух, атмосфера (газ) 0,0262 0,0333 0,0398
    Воздух, высота над уровнем моря 10000 м 0,020
    Агат 10,9
    Спирт 0.17
    Глинозем 36 26
    Алюминий
    Алюминий Латунь 121
    Оксид алюминия 30
    Аммиак (газ) 0,0249 0,0369 0,0528
    Сурьма 18,5
    Яблоко (85.6% влаги) 0,39
    Аргон (газ) 0,016
    Асбестоцементная плита 1) 0,744
    Асбестоцементные листы 1) 0,166
    Асбестоцемент 1) 2,07
    Асбест в рыхлой упаковке 1) 0.15
    Асбестовая плита 1) 0,14
    Асфальт 0,75
    Бальсовое дерево 0,048
    Битум
    Слои битума / войлока 0,5
    Говядина постная (влажность 78,9%) 0.43 — 0,48
    Бензол 0,16
    Бериллий
    Висмут 8,1
    Битум 0,17
    Доменный газ (газ) 0,02
    Шкала котла 1,2 — 3,5
    Бор 25
    Латунь
    Бризовый блок 0.10 — 0,20
    Кирпич плотный 1,31
    Кирпич огневой 0,47
    Кирпич изоляционный 0,15
    Кирпич обыкновенный (Строительный кирпич ) 0,6 -1,0
    Кирпичная кладка плотная 1,6
    Бром (газ) 0,004
    Бронза
    Коричневая железная руда 0.58
    Масло (влажность 15%) 0,20
    Кадмий
    Силикат кальция 0,05
    Углерод 1,7
    Двуокись углерода (газ) 0,0146
    Окись углерода 0,0232
    Чугун
    Целлюлоза, хлопок, древесная масса и регенерированная 0.23

    Ацетат целлюлозы, формованный, лист

    0,17 — 0,33
    Нитрат целлюлозы, целлулоид 0,12 — 0,21
    Цемент, Портленд 0,29
    Цемент, строительный раствор 1,73
    Керамические материалы
    Мел 0.09
    Древесный уголь 0,084
    Хлорированный полиэфир 0,13
    Хлор (газ) 0,0081
    Хром никелевая сталь 16,3
    Хром
    Оксид хрома 0,42
    Глина, от сухой до влажной 0.15 — 1,8
    Глина насыщенная 0,6 — 2,5
    Уголь 0,2
    Кобальт
    Треск (влажность 83% содержание) 0,54
    Кокс 0,184
    Бетон, легкий 0,1 — 0,3
    Бетон, средний 0.4 — 0,7
    Бетон, плотный 1,0 — 1,8
    Бетон, камень 1,7
    Константан 23,3
    Медь
    Кориан (керамический наполнитель) 1,06
    Пробковая плита 0,043
    Пробка, повторно гранулированная 0.044
    Пробка 0,07
    Хлопок 0,04
    Вата 0,029
    Углеродистая сталь
    Утеплитель из шерсти 0,029
    Купроникель 30% 30
    Алмаз 1000
    Диатомовая земля (Sil-o-cel) 0.06
    Диатомит 0,12
    Дуралий
    Земля, сухая 1,5
    Эбонит 0,17
    11,6
    Моторное масло 0,15
    Этан (газ) 0.018
    Эфир 0,14
    Этилен (газ) 0,017
    Эпоксидный 0,35
    Этиленгликоль 0,25
    Перья 0,034
    Войлок 0,04
    Стекловолокно 0.04
    Волокнистая изоляционная плита 0,048
    Древесноволокнистая плита 0,2
    Огнеупорный кирпич 500 o C 1,4
    Фтор (газ) 0,0254
    Пеностекло 0,045
    Дихлордифторметан R-12 (газ) 0.007
    Дихлордифторметан R-12 (жидкость) 0,09
    Бензин 0,15
    Стекло 1.05
    Стекло, жемчуг, жемчуг 0,18
    Стекло, жемчуг, насыщенное 0,76
    Стекло, окно 0.96
    Стекло-вата Изоляция 0,04
    Глицерин 0,28
    Золото
    Гранит 1,7 — 4,0
    Графит 168
    Гравий 0,7
    Земля или почва, очень влажная зона 1.4
    Земля или почва, влажная зона 1,0
    Земля или почва, сухая зона 0,5
    Земля или почва, очень сухая зона 0,33
    Гипсокартон 0,17
    Волос 0,05
    ДВП высокой плотности 0.15
    Лиственные породы (дуб, клен ..) 0,16
    Hastelloy C 12
    Гелий (газ) 0,142
    Мед ( 12,6% влажности) 0,5
    Соляная кислота (газ) 0,013
    Водород (газ) 0,168
    Сероводород (газ) 0.013
    Лед (0 o C, 32 o F) 2,18
    Инконель 15
    Чугун 47-58
    Изоляционные материалы 0,035 — 0,16
    Йод 0,44
    Иридий 147
    Железо
    Оксид железа 0 .58
    Капок изоляция 0,034
    Керосин 0,15
    Криптон (газ) 0,0088
    Свинец
    Свинец
    , сухой 0,14
    Известняк 1,26 — 1,33
    Литий
    Магнезиальная изоляция (85%) 0.07
    Магнезит 4,15
    Магний
    Магниевый сплав 70-145
    Мрамор 2,08 — 2,94
    Ртуть, жидкость
    Метан (газ) 0,030
    Метанол 0.21
    Слюда 0,71
    Молоко 0,53
    Изоляционные материалы из минеральной ваты, шерстяные одеяла .. 0,04
    Молибден
    Монель
    Неон (газ) 0,046
    Неопрен 0.05
    Никель
    Оксид азота (газ) 0,0238
    Азот (газ) 0,024
    Закись азота (газ) 0,0151
    Нейлон 6, Нейлон 6/6 0,25
    Масло машинное смазочное SAE 50 0,15
    Оливковое масло 0.17
    Кислород (газ) 0,024
    Палладий 70,9
    Бумага 0,05
    Парафиновый воск 0,25
    Торф 0,08
    Перлит, атмосферное давление 0,031
    Перлит, вакуум 0.00137
    Фенольные литые смолы 0,15
    Фенолформальдегидные формовочные смеси 0,13 — 0,25
    Фосфорбронза 110 Pinchbe20 159
    Шаг 0,13
    Карьерный уголь 0.24
    Гипс светлый 0,2
    Гипс, металлическая планка 0,47
    Гипс песочный 0,71
    Гипс, деревянная планка 0,28
    Пластилин 0,65 — 0,8
    Пластмассы вспененные (изоляционные материалы) 0.03
    Платина
    Плутоний
    Фанера 0,13
    Поликарбонат 0,19
    Полиэстер
    Полиэтилен низкой плотности, PEL 0,33
    Полиэтилен высокой плотности, PEH 0.42 — 0,51
    Полиизопреновый каучук 0,13
    Полиизопреновый каучук 0,16
    Полиметилметакрилат 0,17 — 0,25
    Полипропилен
    Полистирол вспененный 0,03
    Полистирол 0.043
    Пенополиуретан 0,03
    Фарфор 1,5
    Калий 1
    Картофель, сырая мякоть 0,55
    Пропан (газ) 0,015
    Политетрафторэтилен (ПТФЭ) 0,25
    Поливинилхлорид, ПВХ 0.19
    Стекло Pyrex 1.005
    Кварц минеральный 3
    Радон (газ) 0,0033
    Красный металл
    Рений
    Родий
    Порода, твердая 2-7
    Порода, вулканическая порода (туф) 0.5 — 2,5
    Изоляция из каменной ваты 0,045
    Канифоль 0,32
    Резина, ячеистая 0,045
    Резина натуральная 0,13
    Рубидий
    Лосось (влажность 73%) 0,50
    Песок сухой 0.15 — 0,25
    Песок влажный 0,25 — 2
    Песок насыщенный 2-4
    Песчаник 1,7
    Опилки 0,08
    Селен
    Овечья шерсть 0,039
    Аэрогель кремнезема 0.02
    Кремниевая литьевая смола 0,15 — 0,32
    Карбид кремния 120
    Кремниевое масло 0,1
    Серебро
    Шлаковая вата 0,042
    Сланец 2,01
    Снег (температура <0 o C) 0.05 — 0,25
    Натрий
    Хвойные породы (пихта, сосна ..) 0,12
    Почва, глина 1,1
    Почва, с органическими вещество 0,15 — 2
    Грунт насыщенный 0,6 — 4

    Припой 50-50

    50

    Сажа

    0.07

    Насыщенный пар

    0,0184
    Пар низкого давления 0,0188
    Стеатит 2
    Сталь углеродистая
    Сталь, нержавеющая сталь
    Изоляция из соломенных плит, сжатая 0,09
    Пенополистирол 0.033
    Диоксид серы (газ) 0,0086
    Сера кристаллическая 0,2
    Сахара 0,087 — 0,22
    Тантал

    Смола 0,19
    Теллур 4,9
    Торий
    Древесина, ольха 0.17
    Лес, ясень 0,16
    Лес, береза ​​ 0,14
    Лес, лиственница 0,12
    Лес, клен 0,16
    Древесина дубовая 0,17
    Древесина осина 0,14
    Древесина оспа 0.19
    Древесина, бук красный 0,14
    Древесина, сосна красная 0,15
    Древесина, сосна белая 0,15
    Древесина ореха 0,15
    Олово
    Титан
    Вольфрам
    Уран
    Пенополиуретан 0.021
    Вакуум 0
    Гранулы вермикулита 0,065
    Виниловый эфир 0,25
    Вода, пар (пар) 0,0267 0,0359
    Пшеничная мука 0.45
    Белый металл 35-70
    Древесина поперек волокон, белая сосна 0,12
    Древесина поперек волокон, бальза 0,055
    Древесина поперек волокон, сосна желтая, древесина 0,147
    Дерево, дуб 0,17
    Шерсть, войлок 0.07
    Древесная вата, плита 0,1 — 0,15
    Ксенон (газ) 0,0051
    Цинк

    1) Асбест плохо для здоровья человека, когда крошечные абразивные волокна попадают в легкие, где они могут повредить легочную ткань. Это, по-видимому, усугубляется курением сигарет, в результате чего возникают мезотелиома и рак легких.

    Пример — кондуктивная теплопередача через алюминиевый бак по сравнению с баком из нержавеющей стали

    Кондуктивная теплопередача через стенку ванны может быть рассчитана как

    q = (k / s) A dT (1)

    или, альтернативно,

    q / A = (к / с) dT

    , где

    q = теплопередача (Вт, БТЕ / ч)

    A = площадь поверхности (м 2 , фут 2 )

    q / A = теплопередача на единицу площади (Вт / м 2 , БТЕ / (ч фут 2 ))

    k = теплопроводность ( Вт / мК, БТЕ / (час фут ° F) )

    dT = t 1 — t 2 = разница температур ( o C, o F)

    с = толщина стены (м, фут)
    9000 5

    Калькулятор теплопроводности

    k = теплопроводность (Вт / мК, БТЕ / (час фут ° F) )

    s = толщина стенки (м, фут)

    A = площадь поверхности (м 2 , футы 2 )

    dT = t 1 — t 2 = разница температур ( o C, o F)

    Примечание! — общая теплопередача через поверхность определяется « общим коэффициентом теплопередачи », который в дополнение к кондуктивной теплопередаче зависит от

    Кондуктивная теплопередача через алюминиевую стенку горшка толщиной 2 мм — разность температур 80

    o C

    Теплопроводность алюминия составляет 215 Вт / (м · К) (из таблицы выше).Кондуктивная теплопередача на единицу площади может быть рассчитана как

    q / A = [(215 Вт / (м · K)) / (2 10 -3 м)] (80 o C)

    = 8600000 (Вт / м 2 )

    = 8600 (кВт / м 2 )

    Кондуктивная теплопередача через стенку емкости из нержавеющей стали толщиной 2 мм — разница температур 80

    o C

    Теплопроводность нержавеющей стали составляет 17 Вт / (м · К) (из таблицы выше).Кондуктивная теплопередача на единицу площади может быть рассчитана как

    q / A = [(17 Вт / (м · K)) / (2 10 -3 м) ] (80 o C)

    = 680000 (Вт / м 2 )

    = 680 (кВт / м 2 )

    Теплопроводность

    Материал Теплопроводность
    (кал / сек) / (см 2 C / см)
    Теплопроводность
    (Вт / м · К) *
    Алмаз 1000
    Серебро 1.01 406.0
    Медь 0.99 385.0
    Золото 314
    Латунь 109,0
    Алюминий 0,50 205,0
    Железо 0,163 79,5
    Сталь 50.2
    Свинец 0,083 34,7
    Ртуть 8,3
    Лед 0,005 1,6
    Стекло обычное 0,0025 0,8
    Бетон 0,002 0,8
    Вода при 20 ° C 0,0014 0,6
    Асбест 0,0004 0.08
    Снег (сухой) 0,00026
    Стекловолокно 0,00015 0,04
    Кирпич изоляционный 0,15
    Кирпич красный 0,6
    Пробковая плита 0,00011 0,04
    Войлок 0,0001 0,04
    Минеральная вата 0,04
    Полистирол (пенополистирол) 0,033
    Полиуретан 0,02
    Дерево 0,0001 0,12-0,04
    Воздух при 0 ° C 0,000057 0,024
    Гелий (20 ° C) 0,138
    Водород (20 ° C) 0,172
    Азот (20 ° C) 0,0234
    Кислород (20 ° C) 0,0238
    Аэрогель кремнезема 0,003

    * Большая часть от Янга, Хью Д., Университетская физика, 7-е изд. Таблица 15-5. Значения для аэрогеля алмаза и диоксида кремния из Справочника по химии и физике CRC.

    Обратите внимание, что 1 (кал / сек) / (см 2 C / см) = 419 Вт / м K. Имея это в виду, два приведенных выше столбца не всегда совпадают.Все значения взяты из опубликованных таблиц, но не могут считаться достоверными.

    Значение 0,02 Вт / мК для полиуретана может быть принято как номинальное значение, которое определяет пенополиуретан как один из лучших изоляторов. NIST опубликовал процедуру численного приближения для расчета теплопроводности полиуретана на http://cryogenics.nist.gov/NewFiles/Polyurethane.html. Их расчет для полиуретана, наполненного фреоном, плотностью 1,99 фунт / фут 3 при 20 ° C дает теплопроводность 0.022 Вт / мК. Расчет для полиуретана с наполнителем CO 2 плотностью 2,00 фунт / фут 3 дает 0,035 Вт / мК.

    Индекс

    Таблицы

    Ссылка
    Young
    Ch 15.

    Теплопроводность обычных материалов

    В этой статье представлены данные теплопроводности для ряда распространенных материалов. Теплопроводность измеряет способность материала пропускать тепло через проводимость.

    Теплопроводность измеряет способность материала пропускать тепло через проводимость.Теплопроводность материала сильно зависит от состава и структуры. Вообще говоря, плотные материалы, такие как металлы и камень, являются хорошими проводниками тепла, в то время как вещества с низкой плотностью, такие как газ и пористая изоляция, плохо проводят тепло.

    Теплопроводность материалов требуется для анализа сетей теплового сопротивления при изучении теплопередачи в системе.

    Дополнительную информацию см. В статье «Значения теплопроводности для других металлов и сплавов».

    В следующих таблицах показаны значения теплопроводности для обычных веществ.

    Материал Температура Теплопроводность Температура Теплопроводность
    Почвы и земля
    Глина 20 0,600 68 0,347
    Гравий 20 2.50 68 1,44
    Недра
    (Влажность 8%)
    20 0,900 68 0,520
    Грунт, сухой песок 20 0,300 68 0,173
    Влажный песок
    (Влажность 8%)
    20 0,600 68 0,347
    Строительные материалы
    Кирпич (здание) 20 0.720 68 0,416
    Кирпич (глинозем) 430 3,10 806 1,79
    Клинкер (цемент) 20 0,700 68 0,404
    Бетон, тяжелый 20 1,30 68 0,751
    Бетон, изоляция 20 0,207 68 0,120
    Бетон легкий 20 0.418 68 0,242
    Стекло 20 0,935 68 0,540
    Дерево 20 0,170 68 0,098
    Изоляция
    Асбест 0 0,160 32 0,092
    100 0,190 212 0,110
    200 0.210 392 0,121
    Силикат кальция 20 0,046 68 0,027
    Пробка 30 0,043 86 0,025
    Стекловолокно 20 0,042 68 0,024
    Магнезия 85% 20 0,070 68 0,040
    Магнезит 200 3.80 392 2,20
    Слюда 50 0,430 122 0,248
    Минеральная вата 20 0,034 68 0,020
    Резина, мягкая 20 0,130 68 0,075
    Твердая резина 0 0,150 32 0,087
    Опилки 20 0.052 68 0,030
    Пена уретановая (жесткая) 20 0,026 68 0,015
    Прочие твердые вещества
    Алмаз 20 2,300 68 1,329
    Графит 0 151 32 87,2
    Кожа человека 20 0,370 68 0.214
    Жидкости
    Уксусная кислота, 50% 20 0,350 68 0,202
    Ацетон 30 0,170 86 0,098
    Анилин 20 0,170 68 0,098
    Бензол 30 0,160 86 0,092
    Хлорид кальция, 30% 30 0.550 86 0,318
    Этанол, 80% 20 0,240 68 0,139
    Глицерин, 60% 20 0,380 68 0,220
    Глицерин, 40% 20 0,450 68 0,260
    Гептан 30 0,140 86 0,081
    Ртуть 20 8.54 68 4,93
    28 8,36 82 4,83
    Серная кислота, 90% 30 0,360 86 0,208
    Серная кислота, 60 % 30 0,430 86 0,248
    Вода 20 0,613 68 0,354
    30 0.620 86 0,358
    60 0,660 140 0,381
    Газы
    Воздух 0 0,024 32 0,014
    20 0,026 68 0,015
    100 0,031 212 0,018
    Диоксид углерода 0 0,015 32 0.009
    Этан 0 0,018 32 0,010
    Этилен 0 0,017 32 0,010
    Гелий 20 0,152 68 0,088
    Водород 0 0,170 32 0,098
    Метан 0 0,029 32 0.017
    Азот 0 0,024 32 0,014
    Кислород 0 0,024 32 0,014
    Вода (пар) 100 0,025 212 0,014

    Статья создана: 5 ноября 2013 г.


    Теги статьи

    Теплопроводность материалов | Свойства материала

    В этой таблице приведены значения теплопроводности наиболее распространенных материалов, с которыми вы можете столкнуться в своей жизни.Исследуйте мир материалов, сравнивайте материалы друг с другом, а также попробуйте изучить другие свойства.

    Теплопроводность материалов

    Характеристики теплопередачи твердого материала измеряются с помощью свойства, называемого теплопроводностью , k (или λ), которое измеряется в Вт / м · K . Это мера способности вещества передавать тепло через материал за счет теплопроводности. Обратите внимание, что закон Фурье применяется ко всем веществам, независимо от их состояния (твердое, жидкое или газообразное), поэтому он также определен для жидкостей и газов.

    Коэффициент теплопроводности большинства жидкостей и твердых тел зависит от температуры. Для паров это также зависит от давления. Всего:

    Большинство материалов почти однородны, поэтому обычно можно записать k = k (T) . Подобные определения связаны с теплопроводностью в направлениях y и z (ky, kz), но для изотропного материала теплопроводность не зависит от направления переноса, kx = ky = kz = k.

    Теплопроводность металлов

    Перенос тепловой энергии в твердых телах обычно может происходить из-за двух эффектов:

    • миграция свободных электронов
    • колебательные волны решетки (фононы)

    Когда электроны и фононы переносят тепловую энергию, приводящую к теплопроводности в твердом теле, теплопроводность может быть выражена как:

    k = k e + k ph

    Металлы являются твердыми телами и, как таковые, обладают кристаллической структурой, в которой ионы (ядра с окружающими их оболочками из остовных электронов) занимают трансляционно эквивалентные позиции в кристаллической решетке. Металлы в целом имеют высокую электропроводность , высокую теплопроводность и высокую плотность. Соответственно, перенос тепловой энергии может быть вызван двумя эффектами:

    • миграция свободных электронов
    • колебательные волны решетки (фононы).

    Когда электроны и фононы переносят тепловую энергию, приводящую к теплопроводности в твердом теле, теплопроводность может быть выражена как:

    k = k e + k ph

    Уникальной особенностью металлов с точки зрения их структуры является наличие носителей заряда, а именно электронов .Электропроводность и теплопроводность металлов происходят из , поскольку их внешних электронов делокализованы . Их вклад в теплопроводность обозначается как электронная теплопроводность , k e . Фактически, в чистых металлах, таких как золото, серебро, медь и алюминий, тепловой ток, связанный с потоком электронов, намного превышает небольшой вклад, связанный с потоком фононов. Напротив, для сплавов вклад k ph в k уже нельзя игнорировать.

    Теплопроводность неметаллов

    Для неметаллических твердых тел , k определяется в первую очередь k ph , которое увеличивается по мере уменьшения частоты взаимодействий между атомами и решеткой. Фактически, решеточная теплопроводность является доминирующим механизмом теплопроводности в неметаллах, если не единственным. В твердых телах атомы колеблются около своего положения равновесия (кристаллической решетки). Колебания атомов не независимы друг от друга, а довольно сильно связаны с соседними атомами.Регулярность расположения решетки имеет важное значение для k ph , с кристаллическими (хорошо упорядоченными) материалами, такими как кварц , имеющими более высокую теплопроводность, чем аморфные материалы, такие как стекло. При достаточно высоких температурах k ph ∝ 1 / T.

    квантов кристаллического колебательного поля называются « фононов ». Фонон — это коллективное возбуждение в периодическом упругом расположении атомов или молекул в конденсированных средах, таких как твердые тела и некоторые жидкости.Фононы играют важную роль во многих физических свойствах конденсированных сред, таких как теплопроводность и электропроводность. Фактически, для кристаллических неметаллических твердых тел, таких как алмаз, k ph может быть довольно большим, превышая значения k, связанные с хорошими проводниками, такими как алюминий. В частности, алмаз имеет самую высокую твердость и теплопроводность (k = 1000 Вт / м · К) из всех сыпучих материалов.

    Теплопроводность жидкостей и газов

    В физике жидкость — это вещество, которое постоянно деформируется (течет) под действием приложенного напряжения сдвига. Жидкости представляют собой подмножество фаз материи и включают жидкостей, , газов, , плазму и, в некоторой степени, пластичные твердые тела. Поскольку межмолекулярное расстояние намного больше и движение молекул более хаотично для жидкого состояния, чем для твердого состояния, перенос тепловой энергии менее эффективен. теплопроводность газов и жидкостей поэтому обычно меньше, чем у твердых тел. В жидкостях теплопроводность вызвана атомной или молекулярной диффузией.В газах теплопроводность вызвана диффузией молекул с более высокого энергетического уровня на более низкий уровень.

    Теплопроводность газов

    Влияние температуры, давления и химических веществ на теплопроводность газа можно объяснить в терминах кинетической теории газов . При отсутствии конвекции воздух и другие газы обычно являются хорошими изоляторами. Следовательно, многие изоляционные материалы (например, полистирол) функционируют просто за счет наличия большого количества газонаполненных карманов , которые предотвращают крупномасштабную конвекцию .Чередование газового кармана и твердого материала приводит к тому, что тепло должно передаваться через множество поверхностей раздела, что приводит к быстрому снижению коэффициента теплопередачи.

    Теплопроводность газов прямо пропорциональна плотности газа, средней скорости молекул и особенно средней длины свободного пробега молекулы. Длина свободного пробега также зависит от диаметра молекулы, при этом более крупные молекулы с большей вероятностью будут испытывать столкновения, чем небольшие молекулы, что является средним расстоянием, которое проходит носитель энергии (молекула) до столкновения.Легкие газы, такие как водород и гелий , обычно имеют высокую теплопроводность . Плотные газы, такие как ксенон и дихлордифторметан, обладают низкой теплопроводностью.

    Обычно теплопроводность газов увеличивается с повышением температуры.

    Теплопроводность жидкостей

    Как уже было написано, в жидкостях теплопроводность вызвана атомной или молекулярной диффузией, но физические механизмы, объясняющие теплопроводность жидкостей, не совсем понятны.Жидкости, как правило, имеют лучшую теплопроводность, чем газы, а способность течь делает жидкость пригодной для отвода избыточного тепла от механических компонентов. Тепло можно отвести, направив жидкость через теплообменник. Теплоносители, используемые в ядерных реакторах, включают воду или жидкие металлы, такие как натрий или свинец.

    Теплопроводность неметаллических жидкостей обычно уменьшается с повышением температуры.

    10 лучших теплопроводящих материалов

    Теплопроводность — это мера способности материала пропускать через него тепло.Материалы с высокой теплопроводностью могут эффективно передавать тепло и легко забирать тепло из окружающей среды. Плохие теплопроводники сопротивляются тепловому потоку и медленно извлекают тепло из окружающей среды. Теплопроводность материала измеряется в ваттах на метр на градус Кельвина (Вт / м • К) в соответствии с рекомендациями S.I (Международная система).

    10 лучших измеряемых теплопроводных материалов и их значения приведены ниже. Эти значения проводимости являются средними из-за разницы в теплопроводности в зависимости от используемого оборудования и среды, в которой были получены измерения.

    Теплопроводящие материалы

    1. Diamond — 2000 — 2200 Вт / м • K

      Алмаз является ведущим теплопроводным материалом, и его значения проводимости, измеренные в 5 раз, выше, чем у меди, наиболее производимого металла в Соединенных Штатах. Атомы алмаза состоят из простой углеродной основы, которая представляет собой идеальную молекулярную структуру для эффективной передачи тепла. Часто материалы с простейшим химическим составом и молекулярной структурой имеют самые высокие значения теплопроводности.

      Diamond — важный компонент многих современных портативных электронных устройств. Их роль в электронике — способствовать рассеиванию тепла и защищать чувствительные части компьютера. Высокая теплопроводность алмазов также оказывается полезной при определении подлинности камней в ювелирных изделиях. Добавление небольшого количества алмаза в инструменты и технологии может сильно повлиять на свойства теплопроводности.

    2. Серебро — 429 Вт / м • K

      Серебро — относительно недорогой и распространенный теплопроводник.Серебро входит в состав многих бытовых приборов и является одним из самых универсальных металлов из-за его ковкости. 35% серебра, производимого в США, используется для изготовления электрических инструментов и электроники (US Geological Survey Mineral Community 2013). Вспомогательный продукт серебра, серебряная паста, пользуется все большим спросом из-за его использования в экологически чистых источниках энергии. Серебряная паста используется в производстве фотоэлементов, которые являются основным компонентом солнечных батарей.

    3. Медь — 398 Вт / м • K

      Медь — наиболее часто используемый металл для производства токопроводящих приборов в США.Медь имеет высокую температуру плавления и умеренную скорость коррозии. Это также очень эффективный металл для минимизации потерь энергии при передаче тепла. Металлические кастрюли, трубы для горячей воды и автомобильные радиаторы — все это приборы, в которых используются проводящие свойства меди.

    4. Золото — 315 Вт / м • K

      Золото — редкий и дорогой металл, который используется для специальных проводящих применений. В отличие от серебра и меди, золото редко тускнеет и может выдерживать большие количества коррозии.

    5. Нитрид алюминия — 310 Вт / м • K

      Нитрид алюминия часто используется в качестве замены оксида бериллия. В отличие от оксида бериллия, нитрид алюминия не представляет опасности для здоровья при производстве, но по-прежнему демонстрирует химические и физические свойства, аналогичные оксиду бериллия. Нитрид алюминия — один из немногих известных материалов, предлагающих электрическую изоляцию наряду с высокой теплопроводностью. Он обладает исключительной стойкостью к тепловому удару и действует как электрический изолятор в механической стружке.

    6. Карбид кремния — 270 Вт / м • K

      Карбид кремния — это полупроводник, состоящий из сбалансированной смеси атомов кремния и углерода. При изготовлении и сплавлении кремний и углерод соединяются, образуя чрезвычайно твердый и прочный материал. Эта смесь часто используется в качестве компонента автомобильных тормозов, турбинных машин и стальных смесей.

    7. Алюминий — 247 Вт / м • K

      Алюминий обычно используется в качестве экономичной замены меди.Хотя алюминий не такой проводящий, как медь, его много, и с ним легко работать из-за его низкой температуры плавления. Алюминий является важным компонентом светильников L.E.D (светоизлучающих диодов). Медно-алюминиевые смеси набирают популярность, поскольку они могут использовать свойства как меди, так и алюминия и могут производиться с меньшими затратами.

    8. Вольфрам — 173 Вт / м • K

      Вольфрам имеет высокую температуру плавления и низкое давление пара, что делает его идеальным материалом для приборов, которые подвергаются воздействию высоких уровней электричества.Химическая инертность вольфрама позволяет использовать его в электродах, являющихся частью электронных микроскопов, без изменения электрических токов. Он также часто используется в лампах и как компонент электронно-лучевых трубок.

    9. Графит 168 Вт / м • K

      Графит — это распространенная, недорогая и легкая альтернатива другим углеродным аллотропам. Его часто используют в качестве добавки к смесям полимеров для улучшения их теплопроводных свойств. Батареи — знакомый пример устройства, использующего высокую теплопроводность графита.

    10. Цинк 116 Вт / м • K

      Цинк — один из немногих металлов, которые можно легко комбинировать с другими металлами для создания металлических сплавов (смеси двух или более металлов). 20% цинковых приборов в США состоят из цинковых сплавов. При цинковании используется 40% производимого чистого цинка. Цинкование — это процесс нанесения цинкового покрытия на сталь или железо, которое предназначено для защиты металла от атмосферных воздействий и ржавчины.

    Список литературы

    Мохена, Т.К., Мочане, М. Дж., Сефади, Дж. С., Мотлунг, С. В., и Андала, Д. М. (2018). Теплопроводность полимерных композитов на основе графита. Влияние теплопроводности на энергетические технологии. doi: 10.5772 / intechopen.75676
    Нитрид алюминия. (нет данных). Получено с https://precision-ceramics.com/materials/aluminium-nitride/

    .

    База данных материалов Thermtest. https://thermtest.com/materials-database

    Автор: Каллиста Уилсон, младший технический писатель Thermtest

    Теплопроводность обычных металлов и сплавов

    Теплопроводность обычных металлов, сплавов и материалов

    Таблица содержания теплопередачи
    Свойства металлов — теплопроводность, плотность, удельная теплоемкость

    В этой таблице приведены типичные значения термической стойкости некоторых обычных промышленных металлов и сплавов.

    Значения относятся к температуре окружающей среды (от 0 до 25 ° C).

    Все значения следует рассматривать как типовые, поскольку эти свойства зависят от конкретного типа сплава, термообработки и других факторов. Значения для конкретных аллотов могут сильно различаться.

    Теплопроводность обычных металлов

    Имя

    Теплопроводность
    Вт / см K

    Теплопроводность
    Вт / м K

    Чугун

    0.7

    AISI-SAE 1020

    0,52

    Нержавеющая сталь марки 304

    0,15

    Серый чугун

    0,47

    Хастеллой C

    0,12

    Инконель

    0,15

    Чистый алюминий

    237

    Алюминиевый сплав 3003, прокат

    1.9

    Алюминиевый сплав 2014, отожженный

    1,9

    Алюминиевый сплав 360

    9,8

    Медь электролитическая (ETP)

    3,9

    Желтая латунь (высокая латунь)

    22,3

    Алюминиевая бронза

    0.7

    Бериллий

    218

    Бериллий Медь 25

    1.20.8

    Купроникель 30%

    0,3

    Красная латунь, 85%

    1,6

    Латунь

    109

    Сурьма свинец (жесткий свинец)

    0.35

    Припой 50-50

    0,5

    Магниевый сплав AZ31B

    1,0

    Свинец

    35,3

    Серебро

    429

    Монель

    0,3

    Золото

    318

    Никель (технический)

    0.9

    Мельхиор 55-45 (константан)

    0,2 ​​

    Титан (коммерческий)

    1,8

    Цинк (технический)

    1,1

    Цирконий (технический)

    0,2 ​​

    Цемент

    0.29

    Эпоксидная смола (с диоксидом кремния)

    0,30

    Резина

    0,16

    Epoxt (без заливки)

    0,59

    Термопаста

    0,8 — 3

    Термоэпоксидная смола

    1–7

    Стекло

    1.1

    Почва

    1,5

    Песчаник

    2,4

    Алмаз

    900-2320

    Асфальт

    0,75

    Бальза

    0,048

    Никель-хромовая сталь

    16,4

    Кориан

    1.06

    Стекловолокно

    0,04

    Гранит

    1,65 — 3,9

    Пенополистирол

    0,032

    Пенополиуретан

    0,02

    Иридий

    147

    Лиственные породы (дуб, клен ..)

    0.16

    Теплопроводность металлов

    k = британских тепловых единиц / час · фут · ° F
    k t = k до — a (t — t o )

    Вещество Диапазон температур
    , ° F
    к по а Вещество Диапазон температур
    , ° F
    к по а

    Металлы

    Олово 60–212 36 0.0135
    Алюминий 70–700 130 0,03 Титан 70–570 9 0,001
    Сурьма 70 — 212 10,6 0,006 Вольфрам 70–570 92 0,02
    Бериллий 70–700 80 0.027 Уран 70–770 14 -0,007
    Кадмий 60–212 53,7 0,01 Ванадий 70 20
    Кобальт 70 28 Цинк 60–212 65 0.007
    Медь 70–700 232 0,032 Цирконий 32 11
    Германий 70 34 Сплавы:
    Золото 60–212 196 Адмиралтейство Металл 68–460 58.1 -0,054
    Железо чистое 70–700 41,5 0,025 Латунь–265–360 61,0 -0,066
    Кованое железо 60–212 34,9 0,002 (70% Cu, 30% Zn) 360–810 84,6 0
    Сталь (1% C) 60–212 26.2 0,002 Бронза, 7,5% Sn 130–460 34,4 -0,042
    Свинец 32–500 20,3 0,006 7,7% Al 68 — 392 39,1 -0,038
    Магний 32–370 99 0,015 Константан -350-212 12.7 -0,0076
    Меркурий 32 4,8 (60% Cu, 40% Ni) 212–950 10,1 -0,019
    Молибден 32–800 79 0,016 Дурал 24S (93,6% Al,
    4,4% Cu,
    -321-550 63,8 -0,083
    Никель 70–560 36 0.0175 1,5% Mg, 0,5% Mn) 550–800 130. -0,038
    Палладий 70 39 Inconel X (73% Ni, 15% Cr, 7% 27–1 070 7,62 -0,0068
    Платина 70–800 41 0,0014 Fe, 2,5% Ti)
    Плутоний 70 5 Манганин (84% Cu, 12% Mn, 1 070 — 1 650 3.35 -0,0111
    Родий 70 88 4% Ni) -256-212 11,5 -0,015
    Серебро 70–600 242 0,058 Монель (67,1% Ni, 29,2%
    Cu, 1,7% Fe, 1,0% Mn)
    -415-1,470 12,0 -0.008
    Тантал 212 32
    Таллий 32 29 Нейзильбер (64% Cu,
    17% Zn, 18% Ni)
    68–390 18,1 -0,0156
    торий 70–570 17 -0,0045

    Связанный:

    Артикул:

    • Справочник по металлам ASM, второе издание, Американское общество металлов, Парк металлов, штат Огайо, 1983.
    • Линч, Коннектикут, Практическое руководство CRC по материаловедению, CRC Press, Бока-Ратон, Флорида, 1989.
    • Шакелфорд, Дж. Ф., и Александр, В., Справочник CRC по материаловедению и инженерии, CRC Press, Бока-Ратон, Флорида, 1991.

    Тепловые свойства строительных материалов

    Предыдущие колонки технических данных охватывали тепловые свойства многих материалов, которые являются общими для упаковки электроники. Технические данные по этому вопросу шире по объему и касаются обычных строительных материалов, некоторые из которых используются в лабораторных условиях теплопередачи в дополнение к их обычным строительным применениям.Знание теплопроводности и теплоемкости элементов, используемых для создания или поддержки испытательного набора, часто требуется для понимания и интерпретации результатов (или, по крайней мере, для понимания того, почему для достижения теплового равновесия требуется так много времени).

    В таблице 1 перечислены некоторые строительные материалы и их термические свойства при номинальной комнатной температуре. Металлы и сплавы не были включены, потому что они были рассмотрены ранее. Следует отметить, что эти значения являются приблизительными и репрезентативны для конкретного типа материала.Некоторые материалы поглощают воду, которая, в свою очередь, меняет их свойства. Например, теплопроводность древесины во влажном состоянии может увеличиваться на 15%. Материалы, используемые в качестве изоляторов, которые полагаются на воздух, такие как одеяла из стекловолокна, демонстрируют большее изменение свойств во влажном состоянии. Следует отметить, что диапазон значений теплопроводности для этих материалов довольно скромный (около двух порядков).

    Таблица 1. Тепловые свойства конструкционного материала при комнатной температуре [1-4]

    Материал Теплопроводность
    (Вт / м · К) при ~ 300 К
    Удельная теплоемкость
    (Дж / кг · К)
    Плотность
    (кг / м 3)
    Кирпич 0.7 840 1600
    Бетон — плотный 1,4 840 2100
    Бетон — легкое литье 0,4 1000 1200
    Гранит 1,7 — 3,9 820 2600
    Стекло (окно) 0,8 880 2700
    Твердая древесина (дуб) 0.16 1250 720
    Хвойные породы (сосна) 0,12 1350 510
    Поливинилхлорид 0,12 — 0,25 1250 1400
    Бумага 0,04 1300 930
    Акустическая плитка 0,06 1340 290
    ДСП (низкой плотности) 0.08 1300 590
    ДСП (высокой плотности) 0,17 1300 1000
    Стекловолокно 0,04 700 150
    Пенополистирол 0,03 1200 50

    Рост затрат на электроэнергию и осознание того, что минимизация нежелательной теплопередачи является выгодной, продолжает создавать стимулы для использования строительных методов и материалов с меньшим энергопотреблением.Преимущества эффективного терморегулирования внутренней электроники также должны сочетаться с термически эффективной конструкцией помещения. Использование изолирующих материалов (с низкой теплопроводностью) может быть желательным, но природа не обеспечила настоящих теплоизоляционных материалов, по крайней мере, по сравнению с диапазоном выбора материалов для электропроводности. Исследование термических свойств этих типов материалов приведет к получению данных со значительными отклонениями из-за различий в составе и различных условий испытаний.

    Для многих материалов данные могут быть найдены в виде значения R. Значение R представляет собой обратную величину теплопроводности и имеет единицы измерения ft 2 ��F�h / Btu (иногда данные отображаются в единицах СИ, K�m 2 / Вт и обычно обозначаются как RSI). Более высокое значение R указывает на более ограниченный путь теплового потока. При условии, что указана толщина, возможно получение приблизительной теплопроводности. Однако путаница и разногласия по поводу экстраполяции значений R на значение толщины и тот факт, что большинство этих материалов используются в средах с влажностью и движущимся воздухом и подвержены старению, вынудили стандарты в отношении того, как их следует измерять, сообщать и рекламировать. [5,6].Если требуются более чем приблизительные значения, обычно требуется дальнейшее тестирование.

    Список литературы

    1. Incropera, F., De Witt, D., Introduction to Heat Transfer, 2nd Edition, John Wiley and Sons, 1990.
    2. www.goodfellows.com
    3. Веб-сайт удобной низкоэнергетической архитектуры (http://www.learn.londonmet.ac.uk/packages/clear/index.html)
    4. www.coloradoenergy.org/procorner/stuff/r-values.htm
    5. ASTM C1303, «Стандартный метод испытаний для оценки долгосрочного изменения термического сопротивления необработанных жестких пенопластов с закрытыми порами путем разрезания и масштабирования в лабораторных условиях.