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分类：行业资讯 发布时间：2024-09-29 访问量：111
导热系数与热阻的定义及介绍
导热系数是指在稳定传热条件下，1米厚的材料，两侧表面的温差为1度（K，℃），在1秒内，通过1平方米面积传递的热量，单位为瓦/米·度（W/(m·K)，此处K可用℃代替）
导热系数的计算公式主要基于傅立叶定律，该定律描述了热量在材料中的传导过程。然而，直接给出导热系数的计算公式较为复杂，且通常需要根据具体的实验条件或理论模型来确定。但导热系数的定义可以提供一个基本的理解框架。
傅立叶方程式：
Q=KA△T/d,
R=A△T/Q
（ Q: 热量，W； K: 导热率，W/(m·K)；A：接触面积；d: 热量传递距离；△T：温度差；R: 热阻值 ）
导热率K是材料本身的固有性能参数，用于描述材料的导热能力。这个特性与材料本身的大小、形状、厚度都是没有关系的，只是与材料本身的成分有关系。所以同类材料的导热率都是一样的，并不会因为厚度不一样而变化。
将上面两个公式合并，可以得到 K=d/R。因为K值是不变的，可以看得出热阻R值，相同材料厚度d是成正比的。也就说材料越厚，热阻越大。
但如果仔细看一些导热材料的资料，会发现很多导热材料的热阻值R，同厚度d并不是完全成正比关系。这是因为导热材料大都不是单一成分组成，相应会有非线性变化。厚度增加，热阻值一定会增大，但不一定是完全成正比的线性关系，可能是更陡的曲线关系。
根据R=A△T/Q这个公式，理论上来讲就能测试并计算出一个材料的热阻值R。但是这个公式只是一个最基本的理想化的公式，它设定的条件是：接触面是完全光滑和平整的，所有热量全部通过热传导的方式经过材料，并达到另一端。
实际这是不可能的条件。所以测试并计算出来的热阻值并不完全是材料本身的热阻值，应该是材料本身的热阻值+所谓接触面热阻值。因为接触面的平整度、光滑或者粗糙、以及安装紧固的压力大小不同，就会产生不同的接触面热阻值，也会得出不同的总热阻值。
所以国际上流行会认可设定一种标准的测试方法和条件，就是在资料上经常会看到的ASTM D5470。这个测试方法会说明进行热阻测试时候，选用多大的接触面积A，多大的热量值Q，以及施加到接触面的压力数值。大家都使用同样的方法来测试不同 的材料，而得出的结果，才有相比较的意义。
通过测试得出的热阻R值，并不完全是真实的热阻值。物理科学就是这样，很多参数是无法真正的量化的，只是一个“模糊”的数学概念。通过这样的“模糊”数据，人们可以将一些数据量化，而用于实际应用。 此处所说的“模糊” 是数学术语，“模糊”表示最为接近真实的近似。
而同样道理，根据热阻值以及厚度，再计算出来的导热率K值，也并不完全是真正的导热率值。
傅立叶方程式，是一个完全理想化的公式。我们可用来理解导热材料的原理。但实际应用、热阻计算是复杂的数学模型，会有很多的修正公式，来完善所有的环节可能出现的问题。
总之：
1. 同样的材料，导热率是一个不变的数值，热阻值是会随厚度发生变化的。
2. 同样的材料，厚度越大，可简单理解为热量通过材料传递出去要走的路程越多，所耗的时间也越多，效能也越差。
3. 对于导热材料，选用合适的导热率、厚度是对性能有很大关系的。选择导热率很高的材料，但是厚度很大，也是性能不够好的。最理想的选择是：导热率高、厚度薄，完美的接触压力保证最好的界面接触。
4、使用什么导热材料给客户，理论上来讲是很困难的一件事情。很难真正的通过一些简单的数据，来准确计算出选用何种材料合适。更多的是靠测试和对比，还有经验。测试能达到产品要求的理想效果，就是最为合适的材料。
5、大部分的用户，会关注材料的导热率；而真正专业的用户，会关注材料的热阻值。
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