材料的导热系数与材料的种类、状态(气、液、固三种状态)和所处的条件(温度、压力、湿度等)有关;有时候也与材料的组成结构、密度、含水率等因素有关;对于特定种类的材料,其导热系数与材料的大小、形状无关;但对于薄膜类(厚度为微米或纳米级别)材料,其导热系数可能会急剧减小,与薄膜的厚度有关。随着科技的发展,人们开始研究更多种类的材料,使之能在满足特定行业内的特定性能需求的同时,又具有特别高的或者特别低的导热系数;不同的场合,需要材料的导热系数的大小不同:防止热量散失的场合,材料的导热系数越小越好,如保温材料、高效保温材料;加快热量散失的场合,材料的导热系数越大越好,以满足传热、导热、散热的需要,如导热胶、导热泥、导热脂等。 导热系数的应用十分广泛,建筑节能等工业领域的有关传热设计中是必不可少的。为了使工程设计合理,节省能源和原材料,提高产品的质量,都需要有准确且可靠的导热系数等热物理参数的资料。通常把导热系数较低的材料称为保温材料(我国国家标准规定,凡平均温度不高于350℃时导热系数不大于0.12 W/(m.K)的材料称为保温材料),而把导热系数在0.05 W/(m.K)以下的材料称为高效保温材料;导热系数高的物质有优良的导热性能,如导热胶、导热泥、导热脂等,需要有较高的导热系数,以满足传热、导热、散热的需要。 导热系数测试方法,分为稳态法和瞬态法(又称为非稳态法)两类,其中瞬态法主要有:脉冲加热瞬态法、热线法、探针法、热盘法、热带法、激光法等。各种导热系数测试方法,有其自身的适用范围。由于物质具有固、液、气三种状态,不同状态时,其导热系数会差异很大;而不同状态时导热系数的测量也会有很大的不同。瞬态法中应用最广的是热线法,适用于导热系数小于2 W/(m.K)的各向同性均质材料导热系数的测定。
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