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材料导热系数随温度升高而增加的原理

各种物质的导热系数相差很大,其根本原因在于不同的物质其导热机理存在着差异。一般而言,金属的导热系数最大,非金属和液体次之,气体的导热系数最小。导热系数越大,说明其导热性能越好。由图中可以看出,各类物质导热系数的一般大小顺序。

现行国家标准(GB 4272—92)规定,平均温度在350℃以下时导热系数低于0.12时,这种材料称为保温材料。
同一种物质的导热系数也会因其状态的不同而改变,因而导热系数是物质温度和压力的函数。由于物质温度和压力的高低直接反映物质分子的密集程度和热运动的强弱程度,直接影响着分子的碰撞、晶格的振动和电子的漂移,故物质的导热系数与温度和压力密切相关。见下表。

材料导热系数随温度升高而增加的原理
非金属材料的导热机理:非金属物质多属于多孔性材料,其内部孔隙部分充满着空气。其导热机理一般是通过材料的实体和孔隙空气两部分热量传递综合作用的结果,如果空隙大到一定程度,也会存在对流换热换热和辐射换热方式。
多孔性材料导热系数的影响因素:多孔材料湿度越大,λ也越大。建筑材料,尤其是保温材料要防潮;多孔材料密度越小即孔隙中空气量越多,材料导热系数越小。但密度也不能过小,否则由于对流换热强度的增大,材料导热系数反而增加。

稳态平板法测材料导热系数与温度关系QY-RG17

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