什么是导热系数
导热系数是在稳定传热的条件下,1米厚的材料,两侧表面的温差为1度(k,℃),在1秒内,通过1平方米面积传递的热量,单位为瓦/米·度 (w/(m·k),此处为k可用℃代替)。
不同材料之间的导热系数值差异很大,并且对材料结构的依赖度很高。而且由于材料的结构排列方式及各向异性,同一款材料中热量会更容易的沿某个方向移动,因此根据热传播的方向不同,在水平方向和垂直方向的导热系数也存在较大的差异。
导热材料分类
根据不同的导热性能,材料可分为四类:气体、非金属固体、金属固体和碳系化合物。这四个类别在导热方面的不同能力可归因于它们的结构和分子运动的差异。
气体的导热系数较低,这是因为它们的分子不像固体中的分子那样紧密,因此热传递很依赖于分子的自由运动和分子速度。气体是较差的热量传送器。
非金属固态包括无机矿物材料和高分子化合物,它们的导热性能主要是通过分子结构中的晶格振动传导,越紧密填充的、气穴越少的材料,它的导热系数相对越高。因此,无机矿物比高分子有机化合物具备更高的导热性能,而非金属固体相比气体具有更高的导热性能。
金属固体中的热导率和导电性能都是由相同的分子传递的,两者之间的关系由维德曼-弗兰兹定律定律可以来释义。该定律证明,在一定温度下,许多金属材料的热导率与其电导率之比约为常数,不随金属不同而改变。然而,随着温度的升高,材料的热导率将增加,而导电率将收缩。金属具备更好的导热性能。
碳系化合物,包括碳纤维、石墨、钻石、碳纳米管、炭黑等,除了碳单质——炭黑的导热系数较低,其他碳的同素异形体如石墨、钻石等因为其特殊的结构形态和尺寸效应,电子能够自由的在晶格中传导,因此在导热性能上表现出与大尺寸晶体不同的特点,拥有极高的导热效率。
导热系数的
导热系数的测试方法
启富塑胶通常使用闪光法导热仪分别测试塑胶样品的水平和垂直方向的热扩散系数,使用dsc测试塑胶样品的比热。通过将样品的热扩散系数、比热、密度三者相乘,得到样品的导热系数。
激光导热法的原理是将激光照射在塑胶样品表面或内部,使其局部受热并产生温度梯度,然后利用热扰动法或各种变换方法,测量样品中热传导系数的大小。
通过测试可以得到材料的水平导热系数和垂直导热系数。通常塑料的水平导热系数会比垂直导热系数高一个数量级。
启富塑胶研发生产的导热塑胶材料包括:无机矿物和石墨烯改性导热尼龙,导热pp,导热pbt,导热pc广泛应用于各行业不同要求的导热散热产品。可根据客户要求定制不同导热系数、不同机械强度、不同阻燃性能的导热塑料,启富导热塑胶材料旨在保护关键的电子元器件和机械设备免受高温高热的危害,提高产品的使用寿命。