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各物质的导热系数表
导热系数是指在稳定传热条件下,1m厚的材料,两侧表面的温差为1度(K,°C),在1秒内,通过1平方米面积传递的热量,用λ表示,单位为瓦/(米·度),w/(m·k)(W/m·K,此处的K可用℃代替)。
我国国家标准把导热系数较低的材料称为保温材料(国家标准规定:凡平均温度不高于350℃时导热系数不大于0.12W/(m·K)的材料称为保温材料),而把导热系数在0.05瓦/米摄氏度以下的材料称为保温材料。
导热系数高的物质有优良的导热性能。在热流密度和厚度相同时,物质高温侧壁面与低温侧壁面间的温度差,随导热系数增大而减小。锅炉炉管在未结水垢时,由于钢的导热系数高,钢管的内外壁温差不大。而钢管内壁温度又与管中水温接近,因此,管壁温差(内外壁温度平均值)不会很高。但当炉管内壁结水垢时,由于水垢的导热系数很小,水垢内外侧温差随水垢厚度增大而迅速增大,从而把管壁金属温度迅速抬高。当水垢厚度达到相当大(一般为1~3毫米)后,会使炉管管壁温度超过允许值,造成炉管过热损坏。 对锅炉炉墙及管道的保温材料来讲,则要求导热系数越低越好。一般常把导热系数小于0.2mW/(㎡·K)。的材料称为保温材料。例如石棉、珍珠岩等。
各物质的导热系数表
一、固体的导热系数
在所有固体中,金属是的导热体。纯金属的导热系数一般随温度升高而降低。而金属的纯度对导热系数影响很大,如含碳为1%的普通碳钢的导热系数为45W/m ·K ,不锈钢的导热系数仅为16 W/m ·K 。
常用固体材料的导热系数如下:
固体 | 温度,℃ | 导热系数λ,W/m·K |
铝 | 300 | 230 |
镉 | 18 | 94 |
铜 | 100 | 377 |
熟铁 | 18 | 61 |
铸铁 | 53 | 48 |
铅 | 100 | 33 |
镍 | 100 | 57 |
银 | 100 | 412 |
钢(1%C) | 18 | 45 |
船舶用金属 | 30 | 113 |
青铜 |
| 189 |
不锈钢 | 20 | 16 |
石墨 | 0 | 151 |
石棉板 | 50 | 0.17 |
石棉 | 0~100 | 0.15 |
混凝土 | 0~100 | 1.28 |
耐火砖 |
| 1.04 |
保温砖 | 0~100 | 0.12~0.21 |
建筑砖 | 20 | 0.69 |
绒毛毯 | 0~100 | 0.047 |
棉毛 | 30 | 0.050 |
玻璃 | 30 | 1.09 |
云母 | 50 | 0.43 |
硬橡皮 | 0 | 0.15 |
锯屑 | 20 | 0.052 |
软木 | 30 | 0.043 |
玻璃毛 | -- | 0.041 |
85%氧化镁 | -- | 0.070 |
[1]TDD(岩棉)保温一体板 | 70 | 0.040 |
TDD(XPS板)保温一体板 | 25 | 0.028 |
TDD(真空绝热)保温一体板 | 25 | 0.006 |
TDD真空绝热保温板 | 25 | 0.006 |
ABS | -- | 0.25 |
二、液体的导热系数
液体分成金属液体和非液体两类,前者导热系数较高,后者较低。在非金属液体中,水的导热系数zui大,除去水和甘油外,绝大多数液体的导热系数随温度升高而略有减小。一般来说,溶液的导热系数低于纯液体的导热系数。表2列出了几种液体的导热系数值。
表 2 液体的导热系数
液体 | | 温度,℃ | 导热系数λ,W/m·K |
醋酸 | 50% | 20 | 0.35 |
丙酮 | | 30 | 0.17 |
苯胺 | | 0~20 | 0.17 |
苯 | | 30 | 0.16 |
氯化钙盐水 | 30% | 30 | 0.55 |
乙醇 | 80% | 20 | 0.24 |
甘油 | 60% | 20 | 0.38 |
甘油 | 40% | 20 | 0.45 |
正庚烷 | | 30 | 0.14 |
水银 | | 28 | 8.36 |
硫酸 | 90% | 30 | 0.36 |
硫酸 | 60% | 30 | 0.43 |
水 | | 30 | 0.62 |
三、气体的导热系数
气体的导热系数随温度升高而增大。在通常的压力范围内,其导热系数随压力变化很小,只有在压力大于196200kN/m 2 ,或压力小于2.67 kN/m 2 (20mmHg) 时,导热系数才随压力的增加而加大。故工程计算中常可忽略压力对气体导热系数的影响。
气体的导热系数很小,故对导热不利,但对保温有利。常见的几种气体的导热系数值见表3 。
表 3 气体的导热系数
气体 | 温度,℃ | 导热系数λ,W/m·K |
氢 | 0 | 0.17 |
二氧化碳 | 0 | 0.015 |
空气 | 0 | 0.024 |
空气 | 100 | 0.031 |
甲烷 | 0 | 0.029 |
水蒸汽 | 100 | 0.025 |
氮 | 0 | 0.024 |
乙烯 | 0 | 0.017 |
氧 | 0 | 0.024 |
乙烷 | 0 | 0.018 |
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