导热的基础理论。。。。。。。

所谓导热，是指同一物体的不同温度部位或者两个直接接触的不同温度的物体之间，虽然物质没有发生相对位移(宏观位移)，但是通过构成物质最基本的微观粒子，如分子、原子以及自由电子等的热运动，来实现传递能量的目的。

在不同材料中，热量的传递有着不同方式，它主要取决于物质的热传导性质以及微观结构。

对于气体和液体而言，热量的传递主要通过热扩散和热对流这两种方式来实现。对于固体材料而言，传递热量主要依靠一些微观粒子，如电子、声子和光子等。对金属材料来说，由于其普遍的金属键的存在，热量的传递主要通过自由电子来实现，声子和光子在金属材料中影响很小，几乎可以忽略不计；

而对高分子材料来说，它不像金属材料那样拥有大量的自由电子，电子在导热过程中贡献甚微。高分子材料往往有结晶和非结晶两部分，对于高分子材料链段有序排列的结晶部分而言，其导热主要依赖于声子。

所谓声子，其实就是晶粒之间的热振动，如果高分子晶体的温度较高，那么晶格振动就会变得较为剧烈，晶格振动幅度也会相对较大，相互碰撞的几率增大，热量也就随之传递越快，反之如果温度较低，那么晶格振动就会较弱，晶格振动幅度也会相对较小，难以相互碰撞，传递能量也会相对较少，如图1所示。

图1晶体物质热传导示意图

对于高分子材料链段无序排布的非结晶部分而言，其导热的实现主要依赖于原子或分子的热振动，如图2所示，将能量从温度高的区域向温度低的区域传递。但是相较于结晶部分，其热传递效率比较低。

图2 非晶体物质热传导示意图

可以利用理论对高分子材料的热导率进行一定程度上的预测，这些理论往往要用到如公式所示的Debye方程

其中，Cp是材料的体积热容；v是声子平均速度，1是声子平均自由程。

对于无定形高分子而言，由于材料内部存在大量缺陷，引发极大的声子散射，平均自由程显著减小到几个埃左右，因此非结晶高分子的热导率相较于常见的金属材料以及无机非金属材料要低得多。