什么是热扩散率？
热扩散率（α）衡量的是热量在材料中传播的速度与其储热能力之间的关系。热扩散率高，说明热量传递快，材料能迅速达到热平衡；数值低则表示导热缓慢。它是瞬态传热分析、铸造、电子散热和建筑物理中的关键参数。其国际单位（SI）为平方米每秒（m²/s）。
如何使用本计算器
输入三个材料属性：导热系数 k（单位 W/m·K）、密度 ρ（单位 kg/m³）以及比热容 cp（单位 J/kg·K）。计算器会给出以 m²/s 为单位的热扩散率，同时为方便查阅，也换算成 mm²/s（即 m²/s 数值乘以 1,000,000）。
公式解析
其定义公式为：
$$\alpha = \frac{k}{\rho \times c_p}$$其中 k 表示材料导热的难易程度，而乘积 \(\rho \cdot c_p\) 则是体积热容，即将单位体积升高一度所需的热量。用导热能力除以储热能力，得到的就是温度扰动在材料中传播的速率。
计算示例
以纯铝为例：k = 237 W/m·K，ρ = 2700 kg/m³，cp = 900 J/kg·K。
$$\alpha = \frac{237}{2700 \times 900} = \frac{237}{2{,}430{,}000} \approx 0.00009753 \ \text{m}^2/\text{s}$$约合 97.53 mm²/s。如此高的数值正好解释了为什么铝的升温和降温都非常迅速。
常见问题
应该使用什么单位？请统一使用国际单位（W/m·K、kg/m³、J/kg·K），这样得到的 α 才是以 m²/s 为单位。
热扩散率与导热系数有何区别？导热系数（k）描述的是稳态下的热流；而热扩散率（α）描述的是在瞬态条件下温度变化传播的速度。
为什么要换算成 mm²/s？由于以 m²/s 表示的数值非常小，材料手册中往往用 mm²/s 列出 α 值；换算关系为 1 m²/s = 1,000,000 mm²/s。
