
【电】 thermal conductivity
热传导率(Thermal Conductivity)是描述材料传导热量能力的物理量,指在单位温度梯度下,单位时间内通过单位面积的热量。其国际单位制为瓦特每米开尔文(W/(m·K))。该术语在工程学、材料科学和物理学中至关重要,用于评估材料的隔热或导热性能。
热传导率量化了材料内部热量的传递效率。例如,金属(如铜)因具有高自由电子密度,其热传导率较高(约400 W/(m·K)),能快速传递热量;而隔热材料(如泡沫塑料)热传导率极低(约0.03 W/(m·K)),可有效阻滞热流。数学表达式为傅里叶定律: $$ q = -k abla T $$ 其中 ( q ) 为热流密度,( k ) 为热传导率,( abla T ) 为温度梯度。
材料类别 | 热传导率范围 (W/(m·K)) | 应用领域 |
---|---|---|
金属(铜、铝) | 50–400 | 散热器、热交换器 |
建筑材料(混凝土) | 0.8–1.5 | 建筑保温设计 |
隔热材料(气凝胶) | 0.01–0.03 | 航天器隔热系统 |
热传导率受温度、材料微观结构和相态影响。例如,晶体材料在晶格振动方向呈现各向异性导热。测量需遵循《ASTM E1225 稳态热流法》或《ISO 22007 瞬态热线法》等国际标准,确保数据可靠性。
注:工程中常称“热导率”(Thermal Conductivity Coefficient),与热传导率同义,见《中国大百科全书·物理学卷》。
热传导率(又称热导率,Thermal Conductivity)是描述材料传导热量能力的物理量,用符号( k )或( lambda )表示,单位为瓦特每米开尔文(W/(m·K))。其核心含义是:在单位温度梯度下,单位时间内通过单位面积材料传递的热量。
物理意义
热传导率越高,材料导热性能越强。例如,金属(如银、铜)的热导率极高,能快速传递热量;而泡沫、木材等绝缘材料热导率低,适合保温。
影响因素
应用领域
相关公式
根据傅里叶定律,热流密度( q )与温度梯度(
abla T )的关系为:
$$
q = -k
abla T
$$
负号表示热量从高温流向低温区域。
如需更全面的数据,可参考材料物性手册或专业数据库。
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