thermal conductivity

定義：表征物質(zhì)導熱能力大小的物性參數(shù)。在數(shù)值上等于單位溫度梯度下的熱通量。與物質(zhì)組成、形態(tài)、密度、溫度及壓力有關。

學科：化工_傳遞過程與單元操作

相關名詞：熱導率 熱傳導 結(jié)構(gòu) 密度

圖片來源：視覺中國

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導熱系數(shù)，是衡量材料導熱能力的關鍵指標，它揭示了熱量在材料內(nèi)部傳遞的快慢，反映了材料對熱量的傳導能力。高熱導率的材料，如金屬，能夠迅速地將熱量從高溫區(qū)域傳遞到低溫區(qū)域，因此被視為良好的導熱體。相反，低熱導率的材料，如橡膠、木材等，則熱量傳遞較慢，被視為不良的熱導體或絕熱體。這種特性決定了材料在熱傳導方面的應用，如高熱導率材料適用于散熱系統(tǒng)，而低熱導率材料則常用于保溫隔熱。

導熱系數(shù)受多種因素影響，包括材料的組成結(jié)構(gòu)、密度、含水率、溫度等。非晶體結(jié)構(gòu)、密度較低的材料，導熱系數(shù)通常較小。材料的含水率、溫度較低時，導熱系數(shù)也會相應減小。金屬因其自由電子數(shù)量多，導熱系數(shù)通常較高；而非金屬和聚合物則因其分子結(jié)構(gòu)復雜，導熱系數(shù)較低。此外，材料的導熱系數(shù)還可能因熱傳播的方向而異，如木材的導熱系數(shù)在穿過紋理的方向與平行于紋理的方向上存在差異。

導熱系數(shù)在日常生活和工業(yè)生產(chǎn)中有著廣泛的應用。在建筑行業(yè)，導熱系數(shù)低的材料被用作保溫隔熱材料，以減少能量的損失。在電子設備的冷卻系統(tǒng)中，高熱導率的材料則能夠迅速地將熱量傳遞出去，保證設備的正常運行。此外，導熱系數(shù)還在材料科學、能源工程、航空航天等領域發(fā)揮重要作用。

目前導熱系數(shù)的測量方法可分為穩(wěn)態(tài)法和瞬態(tài)法兩大類。穩(wěn)態(tài)法要求在開始測量之前，樣品和參考件處于熱平衡狀態(tài)，而瞬態(tài)法則不需要滿足這一條件，因此可以更快地提供結(jié)果。在實際應用中，選擇合適的測試方法對于準確測量導熱系數(shù)至關重要。

隨著科技的進步，人們對材料的導熱性能提出了更高的要求。例如，氮化硼作為一種新型材料，具有高熱導率和良好的絕緣性能，在電子領域備受青睞。此外，納米材料、復合材料等新型材料的導熱性能也引起了廣泛關注和研究。

責任編輯：張鵬輝