热传导率 — CAE用语解说

差异非常大。铜约为400W/(m·K)，铝约为237，钢约为50，树脂约为0.2，空气仅为0.026。也就是说铜的导热性能比空气高约15,000倍。

简单来说就是"单位温度梯度下，通过单位面积的热流量"。符号是$k$，单位是[W/(m·K)]。在金属中，自由电子负责传热，所以热传导率高；而在陶瓷和聚合物中，只能依靠声子（晶格振动）传热，所以热传导率低。钻石是例外，热传导率高达2000W/(m·K)。

看一下热传导方程。

右侧的$\nabla \cdot (k \nabla T)$是热传导项，$k$越大，温度梯度就越容易被平复，温度分布就越均匀。相反，$k$很小的绝热材料会形成陡峭的温度梯度。在有限元法中，每个单元都需要设置$k$值，所以在复合材料或异种接合处，准确输入每一层的热传导率值是非常重要的。

你的观察很敏锐。碳纤维增强塑料沿纤维方向约为5～10W/(m·K)，但垂直于纤维平面的方向约为0.5～1，相差约10倍的各向异性。在分析中，需要将$k$作为张量而不是标量来输入。如果按各向同性输入，温度分布会完全不同，需要特别小心。

完全正确。特别是在非稳态问题中，热扩散率$\alpha$决定了温度响应的速度，所以$k$和$\rho c_p$同样重要。另外，实测值与文献值往往存在偏差，要养成用实验验证分析结果的习惯。