补充资料：固体热传导

固体热传导
heat conduction of solid

固体热传导heat eonduetion of solid物质内部存在温度梯度时，热量从高温端向低温端的传导。是一种能量输运过程。表征物质导热能力的物理参数是热导率只。按照傅里叶定律，热导率是联系物质单位时间内、单位面积上通过的热量创热流密度)与温度梯度(gradT)之间正比关系的比例系数，即 q-一只gradT式中的负号是因为热流密度矢量与温度梯度矢量总是反向，为使矢量式平衡而加的。热导率的国际单位是W·m一1·K一1。热传导是通过导热载体实现的。固体的导热载体有电子、声子(晶格振动波)、光子等。热导率可表达为各种导热机制对热导率贡献的叠加“一琴合e‘。‘“式中ci、认和11分别为导热载体亥的比热、运动速度和平均自由程。每种导热机制又是其他导热机制的阻碍因素，因此固体的热传导是一个复杂的物理过程，理论上准确预侧热导率的数值及其随温度的变化比较困难。 纯金属以电子导热为主，声子导热比例很小。金属电子论表明，热导率和电导率之比与绝对温度成正比，比例系数为洛伦兹数:三拱一或立)2一2.45又1。一。(w.。.K一2) a1o一么式中叮为电导率，k为玻耳兹曼常数，e为电子电荷。这就是维德曼一夫兰兹一洛伦兹定律。室温附近对多种金属进行的实验结果与其吻合得很好。某些固体材料的热导率┌───┬──┬─────────┬────┬──┬─────┐│材料 │衅 │ 热导率 │材料 │衅 │ 热导率 ││ │(一)│(W·m一，·oC一‘)│ │(毛)│(W·m一1 ││ │ │ │ │ │ ℃一’) │├───┼──┼─────────┼────┼──┼─────┤│铝 │0 │202.4 │石棉 │ 0 │0 .151 ││铜 │0 │387 .6 │耐火砖 │204 │1 .004 ││金 │20 │292 .4 │粉状软木│37 │0 .042 ││纯铁 │0 │ 62 .3 │耐热玻璃│ 0 │1 .177 ││铸铁 │20 │ 51 .9 │冰 │29 │2 .215 ││银 │0 │418.7 │松木 │ │0 .159 ││低碳钢│0 │ 45.0 │干石英砂│ │0 .260 ││钨 │0 │159.2 │软橡胶 │ │0 .173 │└───┴──┴─────────┴────┴──┴─────┘ 绝缘体内几乎只有声子导热一种导热机制。声子导热比电子导热一般小两个数量级。合金和半导体内同时存在电子导热和声子导热两种导热机制。一般认为，金属、合金、半导体中的声子导热与绝缘体中的声子导热相仿，而它们的电导率是依次减小的，由维德曼一夫兰兹一洛伦兹定律知，金属、合金、半导体的热导率依次减小。 不同固体材料的热导率差别很大，其值主要是通过实验得到(见表)。 (何冠虎)

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