什么叫做导热率

导热率是指物体传导热量的能力。

以下是详细的解释:

导热率,也称为热导率,是描述材料导热性能的参数。

它表示在稳定传热条件下,单位温度梯度下,单位时间内通过单位面积的热量。

导热率的单位是瓦每米开尔文)。

这个参数对于各种工程领域,特别是热设计和材料科学,都是非常重要的。

具体来说,当热量在一个物体内部或之间传递时,导热率决定了这种传递的速率。

高导热率的材料能更快地传递热量,而低导热率的材料则相对较差。

这一性能对于防止热量过度积聚或快速散热的应用至关重要。

例如,在建筑中,隔热材料的导热率较低,能够减少能量的传递,从而达到保温的效果。

相反,某些电子设备中的散热片使用高导热率的材料,以快速将热量从热源处传导出去,防止设备过热。

导热率受到多种因素的影响。

其中包括材料的组成、结构、温度、压力等。

不同的材料具有不同的导热率,金属通常具有较高的导热率,而气体和某些非金属材料的导热率相对较低。

此外,即使对于同一种材料,其导热率也会随着温度的变化而有所变化。

总之,导热率是描述材料导热性能的指标,它在各种工程领域都有广泛的应用。

了解和掌握不同材料的导热率对于热设计、材料选择以及热管理等方面都具有重要的意义。

高导热材料有什么特点?

热的良导体:金属几乎都是热的良导体,如金、银、铜、铁、铝、铅、水银等。

热的不良导体:木材、棉花、石棉、皮革等。

高导热聚合物应具有超大共轭体系,能形成电子导热通路。

对这类聚合物的研究更多地注意其导电性,其导热性能的研究尚未引起足够重视。

完整结晶高度取向聚合物虽然有良好的导热性能,但加工工艺复杂,难以实现规模化生产。

导热高分子复合材料的研究和开发虽然不象导电高分子材料那么广泛和深入,但正在成为热点,受到越来越多的关注。

提高聚合物导热性能的途径有两种:

第一,合成具有高导热系数的结构聚合物。

如具有良好导热性能的聚乙炔、聚苯胺、聚吡咯等,主要通过电子导热机制实现导热;或具有完整结晶性,通过声子实现导热的聚合物,如平行拉伸HDPE,在室温下,拉伸倍数为25倍时,平行于分子链的导热系数可达13.4W/m·K。

第二,高导热无机物对聚合物进行填充复合制备聚合物/无机物导热复合材料,如四川大学高分子研究所王琪等研究了石墨填充高密度聚乙烯基导热复合材料。

导热填料的导热系数影响,不同填料优缺点分析都有哪些?

粉体形貌对导热填料性能影响显著,主要形貌有球形、片状、纤维状、棒状等。

其中,片状导热粉体堆积形成的导热网络最有效,因此能提供最高导热率。

然而,片状粉体在制备过程中,颗粒间接触面积增大,导致体系粘度上升,制得的材料柔韧性下降。

相比之下,球形粉体对体系增稠幅度较小,填充量增大可使基体导热率提升,成为当前高导热界面材料粉体形貌首选。

氮化铝AlN是高导热系数材料,但价格昂贵,且吸潮后易水解,影响导热性能。

氮化硼BN导热性能同样优秀,但价格高,大量填充会导致体系粘度上升,限制应用领域。

国外球形BN产品填充率高,不易增粘,但价格极高。

碳化硅SiC具有较高导热系数,但合成过程中的杂质难以去除,导致产品纯度较低,不适合电子用胶,环氧胶较为适用。

氧化镁MgO价格便宜,但易吸潮,增粘性较强,难以大量填充,且耐酸性差。

α-氧化铝(球形)填充量大,在液体硅胶中可达600~800份,但价格高于氮化硼和氮化铝。

氧化锌ZnO粒径均匀,适合生产导热硅脂,但导热性偏低,不适合高导热产品。

二氧化硅(结晶型)密度大,适合灌封,价格低,适合大量填充,但导热性偏低,不适用于高导热产品。

综上所述,导热填料的选择应根据具体应用需求,充分利用各填料的优点,合理选择并混合使用。

通过采用几种填料协同作用,不仅可达到较高的热导率,还能有效降低成本,同时保证填料与基体材料的混溶性。

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