##  [Conductivité Thermique](/fr/node/58623) 

 Définition

Propriété d'un matériau qui quantifie la vitesse de conduction thermique à travers celui‑ci ; s'exprime habituellement comme le flux de chaleur par unité de gradient de température (k dans la loi de Fourier, q = -k ∇T).

 

 

 

 

 

 





## Principe

Principe

Dans le régime continu, le flux thermique est proportionnel au gradient local de température ; la constante de proportionnalité est la conductivité thermique. Dans les milieux anisotropes, elle s'exprime par un tenseur d'ordre deux. La dépendance en température et les mécanismes microscopiques de transport déterminent k.

 

 

 

 

 





## Démonstration

Démonstration

Conduction thermique stationnaire unidimensionnelle le long d'une barre uniforme de section A et de longueur L entre deux températures T1 et T2 : q = -k A (T2 - T1)/L. Un métal à k élevé comme le cuivre présente un flux q bien plus important qu'un polymère à k faible soumis au même gradient.

 

 

 

 

## Mauvaise application

Mauvaise application

Confondre conductivité thermique et diffusivité thermique ou capacité calorifique ; appliquer des valeurs bulk de k à l'échelle micro/nano sans tenir compte du transport balistique (phonons) ; supposer l'isotropie pour des cristaux anisotropes.

 

 

 

 

 





## Conséquence

Conséquence

L'utilisation correcte de k permet de prévoir les flux et champs de température par conduction, de choisir des matériaux pour la gestion thermique et de calculer des résistances thermiques dans des empilements de couches.

 

 

 

 

## Inversion

Inversion

La faible conductivité thermique (grande résistance thermique, c'est‑à‑dire isolation thermique) est le régime inverse : on conçoit des matériaux pour empêcher le transfert thermique plutôt que pour le favoriser.

 

 

 

 

 





## Limite

Limite

S'applique dans le régime continu (diffusif) et aux matériaux où les variables thermodynamiques locales sont définies. Exclut les régimes dominés par le transport balistique de phonons/électrons, les effets non locaux forts ou les situations où les changements de phase/réactions chimiques dominent le transfert thermique.

 

 

 

 

 





## Tension sémantique

Tension sémantique

Souvent confondue avec la diffusivité thermique (α = k/(ρ c_p)) qui combine conductivité et stockage, et avec la conductance de contact thermique (propriété d'interface et non de volume).

 

 

 

 

 





## Synthèse

Synthèse

La conductivité thermique est la mesure continue de la capacité intrinsèque d'un matériau à transmettre l'énergie thermique par unité de gradient de température ; c'est la constante de proportionnalité de la loi de Fourier, à utiliser en tenant compte de l'échelle, de l'anisotropie et de la dépendance en température, et distincte des propriétés de stockage ou d'interface.