4.3无机材料的热传导
4.3 无机材料的热传导
电子陶瓷基板 隔热保温砖
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4.3.1固体材料热传导的宏观规律 热传导：当固体材料一端的温度比另一端高时，热量从热端自动地传向冷端的现象。 对于各向同性物质，在稳定传热状态下： d平 △Q=-λX=△S△t 热导率（导热系数） 导热系数)是单位温度梯度下在单位时间 入= △Q 内通过单位垂直面积的热量。 ASAt dx 单位为J/m2sK)或W/m2.K)
4.3.1 固体材料热传导的宏观规律 热传导：当固体材料一端的温度比另一端高时，热量从热端自动地传向冷端的现象。 对于各向同性物质，在稳定传热状态下： △Q=- λ× dT dx△S△t 热导率（导热系数） λ = △𝑄 𝑑𝑇 𝑑𝑥△𝑆△𝑡 导热系数λ是单位温度梯度下在单位时间 内通过单位垂直面积的热量。 单位为J/(m2·s·K)或W /(m2·K)
4.3.2固体材料热传导的微观机理 气体 热传导 固体 质点间的直接碰撞 无机材料 晶格振动的格波 自由电子的运动1金属 声频支 格波 光频支
4.3.2 固体材料热传导的微观机理 气 体 热传导 固 体 质点间的直接碰撞 晶格振动的格波 自由电子的运动 无机材料 格波 声频支 光频支
固体中的导热主要是由晶格振动的格波和自由电子的运动来实现的。金属中有大 量的自由电子，而且电子的质量很轻，能迅速地实现热量的传递，因此金属一般都具 有较大的热导率。晶格振动对金属热导率的贡献是很次要的，在非金属晶体（如一般 的离子晶体)的晶格中，自由电子很少，因此晶格振动侧是他们的主要导热机制。 假设晶格中一质点处于较高的温度下，它的热振动较强烈，平均振幅也较大，而 其邻近质点所处的温度较低，热振较弱。由于质点间存在相互作用力，振动较弱的质 点在振动较强质点的影响下，振动加剧，热运动能量增加。这样，热量就得以传递和 转移，使整个晶体中热量从温度较高处传向温度较低处，产生热传导现象。假如系统 对周围是绝热的，振动较强的质点受到邻近振动较弱质点的牵制，振动减弱下来，使 整个晶体最终趋于一平衡状态
固体中的导热主要是由晶格振动的格波和自由电子的运动来实现的。金属中有大 量的自由电子，而且电子的质量很轻，能迅速地实现热量的传递，因此金属一般都具 有较大的热导率。晶格振动对金属热导率的贡献是很次要的，在非金属晶体（如一般 的离子晶体）的晶格中，自由电子很少，因此晶格振动则是他们的主要导热机制。 假设晶格中一质点处于较高的温度下，它的热振动较强烈，平均振幅也较大，而 其邻近质点所处的温度较低，热振较弱。由于质点间存在相互作用力，振动较弱的质 点在振动较强质点的影响下，振动加剧，热运动能量增加。这样，热量就得以传递和 转移，使整个晶体中热量从温度较高处传向温度较低处 ，产生热传导现象。假如系统 对周围是绝热的，振动较强的质点受到邻近振动较弱质点的牵制，振动减弱下来，使 整个晶体最终趋于一平衡状态