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一般的な材料の熱伝導率

一般的な材料(固体、液体、気体)の熱伝導率。

thermalconductivityデータ表

概要

熱伝導率(k)は、材料の熱を伝導する能力を定量化します。定常状態条件下で、単位温度勾配による単位面積の面に垂直な方向の単位厚さを通過する熱量として定義されます。

単位: SI系では W/(m·K);帝国単位系では Btu/(hr·ft·°F)。

単位変換: 1 W/(m·K) = 0.5779 Btu/(hr·ft·°F) = 0.85984 kcal/(h·m·°C)

元のソーステキストの保持

ソースは、熱伝導率を材料特性として、および単位温度勾配のための単位面積に垂直な単位厚さを通過する熱伝達として定義しています。また、一般的な記号 kλκ と、単位 W/(m K)J/(s m K)Btu/(hr ft °F)Btu in/(hr ft² °F)kcal/(h m °C) を特定しています。

ソースは、温度と圧力が熱伝導率に影響を与えることに注意しており、特に流体や気体で顕著です。また、アスベスト含有製品に健康警告を付けています;復元されたテーブルは歴史データの完全性のためにアスベスト行を保持していますが、以下の安全ノートではアスベスト繊維が危険で、適切な管理が必要であると述べています。

主要な公式

フーリエの熱伝導法則

qA=kΔTL\frac{q}{A} = k \cdot \frac{\Delta T}{L}

平壁や平板を通過する定常状態の伝導熱流束。

温度差

ΔT=T1T2\Delta T = T_1 - T_2

ここで、T₁ は高温側の温度、T₂ は低温側の温度です。

変数

記号説明単位
q/A熱流束(単位面積あたりの熱伝達)W/m²
k熱伝導率W/(m·K)
ΔT材料両側の温度差°C
L材料厚さm

一般的な材料の熱伝導率

この選択された25 °Cのテーブルは、クイックスキャン用の派生サマリーです。完全な元のソーステーブルは、利用可能な場合、25 °C、125 °C、225 °Cの温度固有の列を含み、以下に保持されています。

15
25 °C(77 °F)付近で選択された熱伝導率
材料
熱伝導率 (W/(m·K))
分類
Diamond1000Crystal
Copper401Metal
Aluminum215Metal
アルミニウム真鍮121Alloy
鉄(鍛造)80Metal
ステンレス鋼17Alloy
酸化アルミニウム30Ceramic
Agate10.9Mineral
Glass1.05Amorphous
Acrylic0.2Polymer
Acetals0.23Polymer
水(液体)0.606Liquid
Acetone0.16Liquid
Air0.0262Gas
アンモニア(気体)0.0249Gas

出典: engineeringtoolbox.com

伝導計算機

以下の計算機は、ソーステキストのフーリエの法則に基づく移行強化であり、オリジナルのEngineering ToolBox計算機として提示されているものではありません。

伝導熱流束(平坦な壁)

例:アルミニウム対ステンレス鋼の鍋

5 mmの壁を介した20 °Cの温度差で:

  • アルミニウム (k = 215 W/(m·K)): q/A ≈ 860,000 W/m²
  • ステンレス鋼 (k = 17 W/(m·K)): q/A ≈ 68,000 W/m²

アルミニウムはステンレス鋼よりも約12〜13倍多くの熱を伝導するため、アルミニウムの調理器具はより速く、より均一に加熱されます。

ソースからの温度、圧力およびアスベストの安全に関する注意事項

熱伝導率の値は温度と圧力の両方に依存して変動します。ソースページでは、特に空気アンモニア二酸化炭素などの流体や気体にとってこれが重要であると指摘しています。プロジェクトが正確な熱移動計算に依存する場合は、温度や圧力に固有のデータを使用してください。

温度と圧力による熱伝導率の変動も参照してください:空気、アンモニア、二酸化炭素、水。

アスベストの安全に関する注意。 ソースでは、アスベストを健康上の危険因子として指摘しています。アスベストを含む断熱材やボードは有用な熱伝導率値を持つかもしれませんが、アスベスト繊維は吸入すると危険で、重度の肺疾患やがんに関連しています。適格な除去手順や適用される規制管理なしに、アスベスト製品を切断、ドリル加工、除去、または指定しないでください。

復元されたオリジナルソースの表

以下の表は、完全な参照データを保存するためにオリジナルソースページから復元されたものです。

一般的な材料と製品の熱伝導率

復元されたソース表は、25 °C (77 °F)125 °C (257 °F)、および225 °C (437 °F) の3つの温度固有の伝導率列を使用しています。空白のセルは、その温度での材料についてソースが値を提供しなかったことを意味します。

317
一般的な材料および製品の熱伝導率
材料 / 物質
25 °C (77 °F) での熱伝導率 (W/(m K))
125 °C (257 °F) での熱伝導率 (W/(m K))
225 °C (437 °F) での熱伝導率 (W/(m K))
Acetals0.23
Acetals0.23
Acetone0.16
アセチレン(ガス)0.018
Acrylic0.2
空気、大気(ガス)0.02620.03330.0398
空気、高度10000 m0.02
Agate10.9
Alcohol0.17
Alumina3626
Aluminum
アルミニウム黄銅121
酸化アルミニウム30
アンモニア(ガス)0.02490.03690.0528
Antimony18.5
りんご(85.6% 水分)0.39
アルゴン(ガス)0.016
Arsenic50
アスベストセメントボード1)0.744
アスベストセメントシート1)0.166
アスベストセメント1)2.07
アスベスト、緩く梱包された1)0.15
アスベストミルボード1)0.14
Asphalt0.75
バルサ材0.048
Barium18.4
Basalt1.67
Beryllium200
Bismuth8.1
Bitumen0.17
ビチューマン/フェルト層0.5
牛肉、赤身(78.9% 水分)0.43 - 0.48
Benzene0.16
Beryllium
Bismuth8.1
Bitumen0.17
高炉ガス(ガス)0.02
ボイラースケール1.2 - 3.5
Boron25
Brass
ブリーズブロック0.10 - 0.20
密レンガ1.31
耐火レンガ0.47
断熱レンガ0.15
れんが積み、一般(建築用れんが)0.6 -1.0
密なれんが積み1.6
臭素(気体)0.004
Bronze
褐色鉄鉱石0.58
バター(水分含有量15%)0.2
Cadmium
Calcium200
ケイ酸カルシウム0.05
Carbon1.7
二硫化炭素(気体)0.0073
二酸化炭素(気体)0.0146
一酸化炭素(気体)0.0232
鋳鉄
セルロース、綿、木材パルプおよび再生セルロース0.23
酢酸セルロース、成形品、シート0.17 - 0.33
硝酸セルロース、セルロイド0.12 - 0.21
セメント、ポルトランドセメント0.29
セメント、モルタル1.73
セラミック材料
Chalk0.09
シャモット、耐火粘土1.4
Charcoal0.084
塩素化ポリエーテル0.13
塩素(気体)0.0081
クロムニッケル鋼(ニッケルクロム鋼)16.3
Chromium
Chrom-oxide0.42
都市ガス0.064
粘土、乾燥から湿潤0.15 - 1.8
粘土、飽和0.6 - 2.5
Coal0.2
Cobalt
タラ(水分含有量83%)0.54
Coke0.184
コンクリート、軽量0.1 - 0.3
コンクリート、普通0.4 - 0.7
コンクリート、密実1.0 - 1.8
コンクリート、石1.7
Constantan23.3
Copper
コリアン(セラミック充填)1.06
コルクボード0.043
コルク、再颗粒化0.044
Cork0.07
Cotton0.04
脱脂綿0.029
炭素鋼
脱脂綿断熱材0.029
キュプロニッケル 30%30
Diamond1000
珪藻土(Sil-o-cel)0.06
Diatomite0.12
Duralium
乾燥土1.5
Ebonite0.17
Emery11.6
エンジン油0.15
エタン(ガス)0.018
エタノール蒸気0.015
Ether0.14
エチレン(ガス)0.017
Epoxy0.35
エチレングリコール0.25
Feathers0.034
フェルト断熱材0.04
Fiberglass0.04
繊維断熱ボード0.048
繊維ハードボード0.2
耐火粘土レンガ 500 oC1.4
フッ素(ガス)0.0254
フォームガラス0.045
ジクロロジフルオロメタン R-12(ガス)0.007
ジクロロジフルオロメタン R-12(液体)0.09
Gasoline0.15
Germanium59.9
Glass1.05
ガラスビーズ、乾燥0.18
ガラスビーズ、飽和0.76
ガラス、窓用0.96
グラスウール断熱材0.04
Glycerol0.28
Gold
Granite1.7 - 4.0
Graphite168
Gravel0.7
地盤または土壌、非常に湿潤な地域1.4
地盤または土壌、湿潤な地域1
地盤または土壌、乾燥した地域0.5
地盤または土壌、非常に乾燥した地域0.33
石膏ボード0.17
Hairfelt0.05
高密度ハードボード0.15
硬材(オーク、メープルなど)0.16
Hastelloy C12
ヘリウム(気体)0.142
蜂蜜(含水率12.6%)0.5
塩酸(気体)0.013
水素(気体)0.168
塩化水素(気体)0.014
硫化水素(気体)0.013
氷(0°C、32°F)2.18
Indium81.6
Inconel15
インゴットアイアン47 - 58
断熱材0.035 - 0.16
Iodine0.44
Iridium147
Iron
Iron-oxide0.58
カポック断熱材0.034
Kerosene0.15
クリプトン(気体)0.0088
Lead
革、乾燥0.14
Limestone1.26 - 1.33
LInoleum0.19
Lithium
マグネシア断熱材(85%)0.07
Magnesite4.15
Magnesium
マグネシウム合金70 - 145
Marble2.08 - 2.94
水銀、液体
メタン(気体)0.03
Methanol0.21
Mica0.71
Milk0.53
鉱物質ウール断熱材、ウールブランケット..0.04
Molybdenum
Monel
ネオン(気体)0.046
Neoprene0.05
Niobium53.7
Nickel
一酸化窒素(気体)0.0238
窒素(気体)0.024
一酸化二窒素(気体)0.0151
ナイロン6、ナイロン6/60.25
機械潤滑油SAE 500.15
オリーブオイル0.17
Osmium87.6
酸素(気体)0.024
オゾン(気体)0.019
Palladium70.9
Paper0.05
パラフィンワックス0.25
Peat0.08
パーキュライト、大気圧0.031
パーキュライト、真空0.00137
フェノール性キャストレジン0.15
フェノール-ホルムアルデヒド成形化合物0.13 - 0.25
燐青銅110
Pinchbeck159
Pitch0.13
坑炭0.24
軽量プラスター0.2
プラスター、メタルラス0.47
プラスター、砂0.71
プラスター、木製ラス0.28
Plasticine0.65 - 0.8
プラスチック、発泡体(断熱材)0.03
Platinum
Plutonium
Plywood0.13
Polyamid0.31
ポリカーボネート0.19
Polyester0.05
低密度ポリエチレン、PEL0.33
高密度ポリエチレン、PEH0.42 - 0.51
ポリイソプレン天然ゴム0.13
ポリイソプレン硬質ゴム0.16
ポリメチルメタクリレート0.17 - 0.25
ポリプロピレン、PP0.1 - 0.22
発泡ポリスチレン0.03
Polystyrol0.043
ポリウレタンフォーム0.03
Porcelain1.5
Potassium102.4
生じゃがいも0.55
プロパン(ガス)0.015
プロピレン(ガス)0.017
ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)0.25
ポリ塩化ビニル、PVC0.19
パイレックスガラス1.005
石英鉱物3
Radium18.6
ラドン(ガス)0.0033
赤色金属
Rhenium
Rhodium
岩石、固体2 - 7
岩石、多孔質火山岩(凝灰岩)0.5 - 2.5
ロックウール断熱材0.045
屋根紙0.19
Rosin0.32
発泡ゴム0.045
天然ゴム0.13
Rubidium
サーモン(水分含有量73%)0.5
砂、乾燥0.15 - 0.25
砂、湿潤0.25 - 2
砂、飽和状態2 - 4
Sandstone1.7
Sawdust0.08
Selenium
羊毛0.039
シリカエアロゲル0.02
シリコンキャストレジン0.15 - 0.32
炭化ケイ素120
シリコンオイル0.1
Silimanite151
Silver
スラグウール0.042
Slate2.01
雪(温度 < 0 oC)0.05 - 0.25
Sodium
針葉樹(モミ、松など)0.12
土、粘土1.1
土、有機物含有0.15 - 2
土、飽和状態0.6 - 4
はんだ 50-5050
Soot0.07
蒸気、飽和状態0.0184
蒸気、低圧0.0188
Steatite2
鋼、炭素
鋼、ステンレス
わらスラブ断熱材、圧縮0.09
Styrofoam0.033
二酸化硫黄(ガス)0.0086
硫黄、結晶0.2
六フッ化硫黄0.011
Sugars0.087 - 0.22
Tantalum
Tar0.19
Tellurium4.9
Thorium
木材、ハンノキ0.17
木材、アッシュ0.16
木材、シラカバ0.14
木材、カラマツ0.12
木材、メープル0.16
木材、オーク0.17
木材、ピッチパイン0.14
木材、ポックウッド0.19
木材、レッドビーチ0.14
木材、赤松0.15
木材、白松0.15
木材、ウォールナット0.15
Tin
Titanium
Tungsten
Uranium
ウレタンフォーム0.021
Vacuum0
Vanadium30.7
バーミキュライト顆粒0.065
ビニルエステル0.25
Water0.606
水、蒸気0.02670.0359
Wax0.084
小麦粉0.45
白色金属35 - 70
木目横方向、白松0.12
木目横方向、バルサ0.055
木目横方向、黄松、木材0.147
木材、オーク0.17
羊毛、フェルト0.07
木毛スラブ0.1 - 0.15
キセノン(気体)0.0051
Zinc
Zirconium22.7

出典: engineeringtoolbox.com

元ソース画像

次の元ソース画像は、視覚的参考資料を失わないように保存されています。画像にチャートや表データが含まれている場合、その抽出された値はページの表、計算機、またはインタラクティブチャートで表されます。残りの画像は視覚的ソース参照として保持されます。

対流熱伝達

エンジニアリングノート

  • 温度依存性: 気体の熱伝導率は温度の上昇とともに 増加 し、ほとんどの金属や固体ではわずかに 減少 します。精密作業では温度固有のデータを参照してください。
  • 全体的な熱移動: 上記の伝導流束は、実際のシステムの一部に過ぎません。全体的な熱移動は、両表面の対流熱伝達率と放射交換に依存します。多層または流体結合の問題には、全体熱伝達係数 U を使用してください。
  • 異方性材料: 木材、複合材料、結晶では、軸の方向によって k の値が異なる場合があります。適用可能な場合は、方向性の熱伝導率を使用してください。
  • アスベストの警告: アスベストは優れた熱特性を持っていますが、その繊維を吸入すると中皮腫や肺がんの原因となります。取り扱いを避け、より安全な代替品を使用してください。
  • 断熱材の選択: 断熱バリアには、低い k が望まれます。空気 (k ≈ 0.026 W/(m·K)) と発泡プラスチックが一般的な断熱材です。

参考文献