Самый не теплопроводный металл: Самый не теплопроводный металл — Лазерная резка металла от "ТМК" Ярославль (Тутаев)

Содержание

Самый не теплопроводный металл

Все изделия, используемые человеком, способны передавать и сохранять температуру прикасаемого к ним предмета или окружающей среды. Способность отдачи тепла одного тела другому зависит от вида материала, через который проходит процесс. Свойства металлов позволяют передавать тепло от одного предмета другому, с определенными изменениями, в зависимости от структуры и размера металлической конструкции. Теплопроводность металлов — один из параметров, определяющих их эксплуатационные возможности.

Что такое теплопроводность и для чего нужна

Процесс переноса энергии атомов и молекул от горячих предметов к изделиям с холодной температурой, осуществляется при хаотическом перемещении движущихся частиц. Такой обмен тепла зависит от агрегатного состояния металла, через который проходит передача. В зависимости от химического состава материала, теплопроводность будет иметь различные характеристики. Данный процесс называют теплопроводностью, он заключается в передаче атомами и молекулами кинетической энергии, определяющей нагрев металлического изделия при взаимодействии этих частиц, или передается от более теплой части – к той, которая меньше нагрета.

Способность передавать или сохранять тепловую энергию, позволяет использовать свойства металлов для достижения необходимых технических целей в работе различных узлов и агрегатов оборудования, используемого в народном хозяйстве. Примером такого применения может быть паяльник, нагревающийся в средней части и передающий тепло на край рабочего стержня, которым выполняют пайку необходимых элементов. Зная свойства теплопроводности, металлы применяют во всех отраслях промышленности, используя необходимый параметр по назначению.

Понятие термического сопротивления и коэффициента теплопроводности

Если теплопроводность характеризует способность металлов передавать температуру тел от одной поверхности к иной, то термическое сопротивление показывает обратную зависимость, т.е. возможность металлов препятствовать такой передаче, иначе выражаясь, – сопротивляться. Высоким термическим сопротивлением обладает воздух. Именно он, больше всего, препятствует передаче тепла между телами.

Количественную характеристику изменения температуры единицы площади за единицу времени на один градус (К), называют коэффициентом теплопроводности. Международной системой единиц принято измерять этот параметр в Вт/м*град. Эта характеристика очень важна при выборе металлических изделий, которые должны передавать тепло от одного тела к другому.

Коэффициент теплопроводности металлов

при температура, °С

От чего зависит показатель теплопроводности

Изучая способность передачи тепла металлическими изделиями выявлено, что теплопроводность зависит от:

вида металла;
химического состава;
пористости;
размеров.

Металлы имеют различное строение кристаллической решетки, а это может изменить теплопроводность материала. Так, например, у стали и алюминия, особенности строения микрочастиц влияют по-разному на скорость передачи тепловой энергии через них.

Коэффициент теплопроводности может иметь различные значения для одного и того же металла при изменении температуры воздействия. Это связано с тем, что у разных металлов градус плавления отличается, а значит, при других параметрах окружающей среды, свойства материалов также будут отличаться, а это отразится на теплопроводности.

Методы измерения

Для измерения теплопроводности металлов используют два метода: стационарный и нестационарный. Первый характеризуется достижением постоянной величины изменившейся температуры на контролируемой поверхности, а второй – при частичном изменении таковой.

Стационарное измерение проводится опытным путем, требует большого количества времени, а также применения исследуемого металла в виде заготовок правильной формы, с плоскими поверхностями. Образец располагают между нагретой и охлажденной поверхностью, а после прикосновения плоскостей, измеряют время, за которое заготовка может увеличить температуру прохладной опоры на один градус по Кельвину. Когда рассчитывают теплопроводность, обязательно учитывают размеры исследуемого образца.

Нестационарную методику исследований используют в редких случаях из-за того, что результат, зачастую, бывает необъективным. В наши дни никто, кроме ученых, не занимается измерением коэффициента, все используют, давно выведенные опытным путем, значения для различных материалов. Это обусловлено постоянством данного параметра при сохранении химического состава изделия.

Теплопроводность стали, меди, алюминия, никеля и их сплавов

Обычное железо и цветные металлы имеют разное строение молекул и атомов. Это позволяет им отличаться друг от друга не только механическими, но и свойствами теплопроводности, что, в свою очередь, влияет на применение тех или иных металлов в различных отраслях хозяйства.

Сталь имеет коэффициент теплопроводности, при температуре окружающей среды 0 град. (С), равный 63, а при увеличении градуса до 600, он снижается до 21 Вт/м*град. Алюминий, в таких же условиях, наоборот – увеличит значение от 202 до 422 Вт/м*град. Сплавы из алюминия, будут также повышать теплопроводность, по мере увеличения температуры. Только величина коэффициента будет на порядок ниже, в зависимости от количества примесей, и колебаться в пределах от 100 до 180 единиц.

Медь, при изменении температуры в тех же пределах, будет уменьшать теплопроводность от 393 до 354 Вт/м*град. При этом, медь содержащие сплавы латуни будут иметь такие же свойства, как и алюминиевые, а значение теплопроводности будет изменяться от 100 до 200 единиц, в зависимости от количества цинка и других примесей в составе сплава латуни.

Коэффициент теплопроводности чистого никеля считается низким, он будет менять свое значение от 67 до 57 Вт/м*град. Сплавы с содержанием никеля, будут также иметь коэффициент с пониженным значением, который, благодаря содержанию железа и цинка, колеблется от 20 до 50 Вт/м*град. А наличие хрома, позволит понизить теплопроводность в металлах до 12 единиц, с небольшим увеличением этой величины, при нагреве.

Применение

Агрегатное состояние материалов имеет отличительную структуру строения молекул и атомов. Именно это оказывает большое влияние на металлические изделия и их свойства, в зависимости от назначения.

Отличающийся химический состав узлов и деталей из железа, позволяет обладать различной теплопроводностью. Это связано со структурой таких металлов как чугун, сталь, медь и алюминий. Пористость чугунных изделий способствует медленному нагреванию, а плотность медной структуры – наоборот, ускоряет процесс теплоотдачи. Эти свойства используют для быстрого отвода тепла или постепенного нагревания продукции инертного назначения. Примером использования свойств металлических изделий является:

кухонная посуда с различными свойствами;

оборудование для пайки труб;
утюги;
подшипники качения и скольжения;
сантехническое оборудование для подогрева воды;
приборы отопления.

Медные трубки широко используют в радиаторах автомобильных систем охлаждения и кондиционеров, применяемых в быту. Чугунные батареи сохраняют тепло в квартире, даже при непостоянной подаче теплоносителя требуемой температуры. А радиаторы из алюминия, способствуют быстрой передаче тепла отапливаемому помещению.

При возникновении высокой температуры, в результате трения металлических поверхностей, также важно учитывать теплопроводность изделия. В любом редукторе или другом механическом оборудовании, способность отводить тепло, позволит деталям механизма сохранить прочность и не быть подвергнутыми разрушению, в процессе эксплуатации. Знание свойств теплопередачи различных материалов, позволит грамотно применить те или иные сплавы из цветных или черных металлов.

А погуглить?
Титан = 21,9 Вт/(м·К) при 25оС
Скандий = 15.8 Вт/(м·К) при 25оС
Висмут = 7.87Вт/(м·К) при 25оС
Плутоний = 5,23 Вт/(м·К) при 25оС
Висмут = 7.87Вт/(м·К) при 25оС
Так что рекордсмен — плутоний, на втором месте — висмут (всёж не такая экзотика.
Но это именно при комнатной температуре, при высоких температурах всё по другому, см калькуляторп в ИСТОЧНИКЕ

Теплопроводность металлов в зависимости от температуры

В таблице представлена теплопроводность металлов в зависимости от температуры при отрицательных и положительных температурах (в интервале от -200 до 2400°C).

Таблица теплопроводности металлов содержит значения теплопроводности следующих чистых металлов: алюминий Al, кадмий Cd, натрий Na, серебро Ag, калий K, никель Ni, свинец Pb, кобальт Co, бериллий Be, литий Li, сурьма Sb, висмут Bi, магний Mg, цинк Zn, вольфрам W, олово Sn, уран U, железо Fe, палладий Pd, цирконий Zr, марганец Mn, платина Pt, золото Au, медь Cu, родий Rh, таллий Tl, молибден Mo, тантал Ta, иридий Ir.

наибольшей теплопроводностью обладает такой металл, как серебро Ag — его коэффициент теплопроводности равен 392 Вт/(м·град) при 100°С и это самый теплопроводный металл. Наименьшее значение теплопроводности при этой же температуре соответствует металлу висмут Bi с теплопроводностью всего 7,7 Вт/(м·град).

Теплопроводность большинства металлов при нагревании снижается. Их максимальная теплопроводность достигается при низких отрицательных температурах. Например, при температуре минус 100°С серебро имеет теплопроводность 419,8, а висмут — 11,9 Вт/(м·град).

Примечание: В таблице также даны значения теплопроводности металлов сверх-высокой чистоты (до 99,999%). Значение коэффициента теплопроводности в таблице указано в размерности Вт/(м·град).

Теплофизические свойства и температура замерзания водных растворов NaCl и CaCl2
Теплофизические свойства, состав и теплопроводность алюминиевых сплавов

Добавить комментарий

Отменить ответ

Теплопроводность строительных материалов, их плотность и теплоемкость

Плотность, теплопроводность и удельная теплоемкость строительных и других популярных материалов. Более 400 материалов в таблице!

Плотность воды, теплопроводность и физические свойства h3O

Подробные таблицы значений плотности воды, ее теплопроводности и других теплофизических свойств в зависимости от температуры…

Физические свойства воздуха: плотность, вязкость, удельная теплоемкость

Таблицы физических свойств воздуха: плотность воздуха, его удельная теплоемкость и вязкость в зависимости от температуры…

Теплопроводность стали и чугуна. Теплофизические свойства стали

Теплопроводность стали и чугуна, физические свойства стали в таблицах при различной температуре…

Оргстекло: тепловые и механические характеристики

Рассмотрены тепловые, механические, оптические и электрические характеристики органического стекла…

Физические свойства технической соли

Насыпная плотность, удельная теплоемкость, коэффициент теплопроводности и другие физические свойства технической соли…

Характеристики теплоизоляционных плит Изорок (Isoroc)

Плотность, коэффициент теплопроводности и другие важнейшие характеристики теплоизоляционных плит Изорок различных модификаций…

Удельное электрическое сопротивление стали при различных температурах

Представлены таблицы значений удельного электрического сопротивления сталей различных типов и марок при температурах от 0 до 1350°С…

Удельная теплоемкость воды h3O

Приведены таблицы значений удельной теплоемкости воды h3O и водяного пара в зависимости от температуры и…

Теплофизические свойства, состав и теплопроводность алюминиевых сплавов

Теплофизические свойства алюминиевых сплавов АМц, АМг, Д16, АК и др. В таблице представлены состав и…

Теплопроводность, теплоемкость и плотность олова Sn

Теплопроводность, теплоемкость и плотность олова зависят от температуры и структуры этого металла. При атмосферном давлении…

Удельное электрическое сопротивление стали при различных температурах

Характеристики масла АМГ-10: плотность, вязкость, теплоемкость, теплопроводность

Характеристики масла АМГ-10 при температуре от 20 до 100°С: плотность, вязкость, теплоемкость, теплопроводность. Указаны также температуры кипения и замерзания…

Таблицы удельной теплоемкости веществ (газов, жидкостей и др.)

Представлены таблицы удельной теплоемкости веществ: газов, металлов, жидкостей, строительных и теплоизоляционных материалов, а также пищевых…

Плотность молока, его удельная теплоемкость и другие физические свойства

Плотность молока в зависимости от температуры Плотность цельного молока не зависит от месяца дойки коров…

Свойства меди: плотность, теплоемкость, теплопроводность

Свойства меди Cu: теплопроводность и плотность меди В таблице представлены теплофизические свойства меди в зависимости…

Свойства карбида кремния SiC

Теплофизические свойства спеченного мелкозернистого карбида кремния В таблице даны теплофизические свойства спеченного порошка карбида кремния…

При выборе качественного теплоизоляционного материала потребитель должен принимать во внимание целый ряд параметров, среди которых неизменно присутствует показатель теплопроводности. Высокой или низкой должна быть теплопроводность, что такое «лямбда», на какие показатели теплопроводности ориентироваться – ответы на эти и другие самые распространенные вопросы, возникающие при покупке утеплителя, вы найдете в данной статье.

Слово «теплопроводность» или еще более запутанное «лямбда» знакомо каждому школьнику из курса физики за восьмой класс. Однако со временем информация, которой мы не пользуемся, забывается. Попробуем освежить в памяти эти несложные и очень полезные знания.

Теплопроводность, как уже было сказано выше, — одно из ключевых понятий в современном строительстве, особенно когда речь заходит о теплоизоляционных материалах. От теплопроводности зависит толщина вашей стены или кровли, вес всего дома, а следовательно, и прочность (несущая способность) фундамента, долговечность конструкций и многое другое.

Современное определение теплопроводности – понятие комплексное. И состоит из нескольких составных частей, отвечающих за перенос тепла (теплообмен).

На первый взгляд формула кажется пугающей, но на самом деле все просто.

Суммарная или итоговая теплопроводность состоит из теплопроводности за счет конвекции, теплопроводности твердой и газообразной фазы, а также теплопроводности, учитывающей теплообмен за счет излучения.

Запутались еще сильнее? Тогда по порядку. Разберем каждый элемент этой формулы более подробно.

Теплообмен (или теплопередача) – это способ изменения внутренней энергии без совершения работы над телом или самим телом.

Теплопередача всегда происходит в определенном направлении: от тел с более высокой температурой к телам с более низкой.

Из курса физики нам известно, что теплообмен включает в себя три вида передачи тепла: теплопроводность, конвекцию и излучение.

Теплопроводность — явление передачи внутренней энергии от одной части тела к другой или от одного тела к другому при их
непосредственном контакте.

Если вы опустите ложку в стакан с горячим напитком, нагреется не только та часть ложки, которая погружена в жидкость, но и та ее часть, которая находится над водой.

Теплопроводность различных веществ неодинакова, она может быть плохой (низкой) и хорошей (высокой). Хорошая теплопроводность у металлов. Плохая — у шерсти, дерева и пластиков. Самым плохим проводником тепла является вакуум.

Для примера вспомните кухонную посуду: кастрюли и сковородки. Вы вряд ли станете снимать металлическую кастрюлю, полную вкусного супа, с горячей плиты голыми руками, потому что существует реальная опасность обжечь руки. Вместо этого вы используете кухонное полотенце, силиконовые или тряпичные прихватки, то есть те материалы, которые плохо проводят тепло.

Именно поэтому «правильные» кастрюли и сковородки снабжены пластмассовыми или деревянными ручками, плохо проводящими тепло. Вспомнить хотя бы старую бабушкину сковородку с деревянной ручкой: сковородка горячая, а за ручку схватиться можно безо всяких прихваток.

Как объясняется это явление? Рассмотрим на примере нагревания металлического стержня (или ложки из примера со стаканом).

В металле, как и во всех твердых телах, молекулы совершают колебательные движения около некоторых положений равновесия. Скорость колебательного движения молекул металла при нагревании увеличивается в той части, которая ближе расположена к пламени или источнику тепла. Эти молекулы, взаимодействуя с соседними молекулами, передают им часть своей энергии. В результате чего повышается температура отрезка стержня. Затем увеличивается скорость колебательного движения молекул в следующих отрезках стержня и так далее, до тех пор, пока не прогреется весь стержень. Именно поэтому вакуум обладает самой плохой теплопроводностью: в нем практически отсутствуют молекулы, которые бы передавали энергию друг другу. Важно отметить, что сами молекулы, передавая кинетическую энергию, не меняют свое местоположение, то есть само вещество не перемещается.

С первым понятием разобрались, посмотрим, что же дальше.

Следующая составляющая теплопроводности – это конвекция. У многих из вас на слуху такой прибор, как «конвектор». А вот почему он так называется, наверное, знает далеко не каждый. Хотя логично предположить, что название свое он получил за принцип работы – конвекцию.

Из курса физики следует, что конвекция — это перенос энергии струями жидкости или газа. Если в случае с теплопроводностью при теплообмене происходит перенос энергии, то при конвекции происходит перенос именно вещества.

Конвекторы (как и любые другие отопительные приборы) нагревают окружающий воздух, вследствие чего температура в комнате повышается и вам становится тепло. При этом струи теплого воздуха поднимаются вверх, а струи холодного опускаются вниз. Аналогично происходит процесс нагревания воды в чайнике: горячая вода поднимается, а холодная опускается на ее место. Этот же принцип заложен в отопительной системе для обогрева домов.

Различают два вида конвекции: естественная и вынужденная.

Нагревание воздуха в комнате солнечными лучами – это пример естественной конвекции. А вот если воздух нагревается тепловым вентилятором, то это уже вынужденная конвекция. Вентилятор заставляет воздух в комнате двигаться, при этом нагревая его до необходимой температуры. В качестве других примеров конвекции можно привести холодные и теплые морские течения, а также образование и движение облаков и ветров.

Переходим к следующей составляющей: излучение (лучистый теплообмен).

Излучение – это способ переноса энергии от одного тела к другому в виде электромагнитных волн. Как правило, это инфракрасное (IR) излучение. Этот принцип заложен еще в одном уникальном приборе – инфракрасном обогревателе.

Принцип его работы построен на том, что любое нагретое тело является источником излучения. Самый впечатляющий пример – Солнце. Пример поменьше – костер, распространяющий тепло на достаточно большое расстояние. В случае с обогревателем окружающие предметы нагреваются за счет электромагнитного излучения и в комнате становится тепло.

Этот вид теплообмена отличается тем, что может происходить и в вакууме. Ведь солнечная энергия как-то доходит до Земли.

Примечательно, что темные тела лучше поглощают и отдают энергию. Если необходимо максимально нагреть материал, его окрашивают в черный цвет. В качестве примера можно привести солнечные коллекторы (водонагреватели), которые устанавливаются на крышах домов. Эти устройства позволяют собирать тепло от солнца и нагревать теплоноситель, который затем передает тепло внутрь дома для обогрева помещений или нагрева воды.

Хуже всего поглощают энергию светлые материалы или материалы с отражающей способностью. Способность светлых тел хорошо отражать лучистую энергию учитывают в самых разных сферах: при строительстве самолетов, при возведении высотных зданий в жарких странах, даже при выборе цвета одежды в теплое время года. На окнах часто применяют металлизированные пленки, которые частично отражают солнечное тепло и спасают помещение от перегрева.

С базовыми принципами разобрались. Пришло время вернуться к нашей формуле.

Её разбор проведем на примере теплоизоляционного материала из пенополиизоцианурата (ПИР/PIR) — LOGICPIR .

LOGICPIR – это инновационный утеплитель, обладающий уникальными показателями теплопроводности – всего 0,021 Вт/м*К, позволяющий добиться максимальной экономии пространства при минимальной толщине теплоизоляции. Кроме того, PIR-плиты не впитывают влагу, тем самым предотвращая образование конденсата и надежно защищая ваш дом от появления плесенных грибов, клещей и бактерий, представляющих опасность для здоровья. LOGICPIR относится к новому поколению полиуретанов, окружающих нас повсеместно: начиная от деталей интерьера автомобилей, матрацев и обуви и заканчивая медициной, где самая поразительная сфера их применения – изготовление протезов для сердечно-сосудистой системы. Стоит ли говорить, что материал экологически безопасен, что подтверждено целым рядом сертификатов и заключений.

Итак, вернемся к теплопроводности.

Структурная и газовая теплопроводность – это теплопроводность компонентов, из которых состоит материал, а именно:

твердой фазы – теплопроводности полимерного каркаса с множеством ячеек с очень тонкими, но прочными стенками;
газообразной фазы – теплопроводность газа, который находится в ячейках.

Если сравнивать теплоизоляцию PIR с пеностеклом или пенобетоном, то по структуре эти материалы схожи. Все они ячеистые и наполнены газом. Однако теплопроводности этих материалов будут отличаться.

Стекло и бетон, в отличие от пластиков, проводят тепло интенсивнее, соответственно, пеностекло и пенобетон обладают большей теплопроводностью и их показатели в качестве теплоизоляторов несколько хуже. Даже полимеры отличаются друг от друга теплопроводностью.

Как было сказано ранее, представленные материалы ячеистые и в каждом находятся какие-то газы. В пеностекле и пенобетоне это, как правило, окружающий воздух, в PIR – инертные газы. Хуже всего тепло проводят инертные газы, содержание молекул в 1 м3 очень маленькое, расстояние между молекулами очень большое, поэтому передать энергию между молекулами довольно сложно. Намного лучше тепло проводит воздух, поскольку он состоит из смеси разных газов, молекул очень много и все они друг с другом взаимодействуют.

Конвекционную составляющую у мелкоячеистой теплоизоляции обычно не рассматривают, поскольку размер ячеек теплоизоляции PIR ничтожно мал (меньше 1мм) и газ в этих ячейках неподвижен.

Последняя составляющая – излучение. Снизить ее влияние можно за счет применения дополнительных материалов, способных отражать тепловой поток. Для этого можно окрасить материал, скажем, в белый цвет. В случае с теплоизоляционными плитами PIR за отражение тепла отвечает фольга, которая покрывает материал с обеих сторон. Помимо функции отражения тепла фольга также несет защитную функцию с точки зрения утечки вспенивающего газа. По своим свойствам фольга является практически идеальным пароизоляционным материалом, а значит, способна задерживать миграции газов во внешнюю среду из ячеек теплоизоляции.

В процессе эксплуатации легкие инертные газы замещаются на более тяжелый окружающий воздух с хорошей теплопроводностью. Это происходит у всех пористых материалов за счет диффузных процессов.

Рассмотрим в качестве примера обычный воздушный шарик, наполненный гелием, который можно сравнить с одной ячейкой вспененной теплоизоляции. Новый шарик все время стремится улететь высоко в небо. Если утром он еще висел под потолком, то со временем он постепенно опустится и будет висеть в центре комнаты, а еще через несколько часов лежать на полу. Т.е. все это время газ за счет диффузии медленно выходит из шарика, и тот теряет свою «летучесть».

Так же и с теплоизоляцией. «Шарики» (ячейки), которые ближе всего расположены к границе с окружающим воздухом постепенно изменяют свой газовый состав. Однако те «шарики», которые находятся глубоко в материале, делают это очень медленно или не делают вовсе, поскольку инертному газу очень сложно пройти огромное количество стенок соседних «шариков» и вырваться наружу.

Кроме того, поверхность теплоизоляции покрыта фольгой, препятствующей выходу газа, соответственно, теплопроводность материала (ее газовая составляющая) сохраняется.

Итоговую формулу теплопроводности PIR можно записать в виде:

Подведем итог. Теплоизоляция – это очень важный показатель. От нее зависит, насколько теплым будет ваш дом. У наиболее эффективной теплоизоляции все ее составляющие () должны быть как можно ниже. У современной изоляции на примере LOGICPIR это достигается за счет применения инертных газов, полимеров и специальных покрытий, отражающих тепловой поток. Уверены, что теперь вы не только сможете безошибочно выбрать теплоизоляционный материал, отвечающий самым высоким требованиям, но и поможете своим детям сдать физику на высший балл.

Спасибо компании «Технониколь» за помощь в подготовке материала

Теплопроводность металлов в зависимости от температуры

Следует отметить, что теплопроводность металлов изменяется в широких пределах и может отличаться в десятки раз в одних и тех же условиях. Например, из приведенных в таблице металлов, наибольшей теплопроводностью обладает такой металл, как серебро Ag — его коэффициент теплопроводности равен 392 Вт/(м·град) при 100°С и это самый теплопроводный металл. Наименьшее значение теплопроводности при этой же температуре соответствует металлу висмут Bi с теплопроводностью всего 7,7 Вт/(м·град).

Теплофизические свойства и температура замерзания водных растворов NaCl и CaCl2
Теплофизические свойства, состав и теплопроводность алюминиевых сплавов

Добавить комментарий

Отменить ответ

Теплопроводность строительных материалов, их плотность и теплоемкость

Плотность воды, теплопроводность и физические свойства h3O

Физические свойства воздуха: плотность, вязкость, удельная теплоемкость

Теплопроводность стали и чугуна. Теплофизические свойства стали

Теплопроводность стали и чугуна, физические свойства стали в таблицах при различной температуре…

Оргстекло: тепловые и механические характеристики

Рассмотрены тепловые, механические, оптические и электрические характеристики органического стекла…

Физические свойства технической соли

Характеристики теплоизоляционных плит Изорок (Isoroc)

Удельное электрическое сопротивление стали при различных температурах

Теплопроводность полупроводников

Представлена таблица теплопроводности полупроводников при низкой отрицательной и положительной температурах — в интервале от -263…

Свойства оксида алюминия Al2O3 и магния MgO

Теплофизические свойства оксида алюминия Al2O3 В таблице представлены теплофизические свойства оксида алюминия Al2O3 при нормальном…

Плотность воды, теплопроводность и физические свойства h3O

Вязкость и плотность растворов щелочей

В таблице даны значения плотности и коэффициента динамической вязкости водных растворов щелочей (оснований). Динамическая вязкость…

Теплофизические свойства и температура замерзания водных растворов NaCl и CaCl2

Теплофизические свойства раствора CaCl2 (кальций хлористый) В таблице представлены теплофизические свойства раствора хлористого кальция CaCl2…

Теплопроводность древесины и плотность дерева

Теплопроводность древесины при различной влажности и плотности В таблице приведены значения теплопроводности любого типа древесины…

Вязкость и плотность растворов щелочей

Теплопроводность, теплоемкость, КТР кремния Si

Кремний относится к металлоподобным веществам и имеет свойства полупроводника. Он широко применяется при производстве прочных и…

Теплофизические свойства молочных продуктов

Теплофизические свойства молочных продуктов В таблице представлены теплофизические свойства молочных продуктов при температуре 15°С. Даны следующие…

Металл с низкой теплопроводностью — Морской флот

Теплопроводность металлов в зависимости от температуры
- Добавить комментарий Отменить ответ
- Теплопроводность строительных материалов, их плотность и теплоемкость
- Плотность воды, теплопроводность и физические свойства h3O
- Физические свойства воздуха: плотность, вязкость, удельная теплоемкость
- Теплопроводность стали и чугуна. Теплофизические свойства стали
- Оргстекло: тепловые и механические характеристики
- Физические свойства технической соли
- Характеристики теплоизоляционных плит Изорок (Isoroc)
- Удельное электрическое сопротивление стали при различных температурах
- Удельная теплоемкость воды h3O
- Теплофизические свойства, состав и теплопроводность алюминиевых сплавов
- Теплопроводность, теплоемкость и плотность олова Sn
- Удельное электрическое сопротивление стали при различных температурах
- Характеристики масла АМГ-10: плотность, вязкость, теплоемкость, теплопроводность
- Таблицы удельной теплоемкости веществ (газов, жидкостей и др.)
- Плотность молока, его удельная теплоемкость и другие физические свойства
- Свойства меди: плотность, теплоемкость, теплопроводность
- Свойства карбида кремния SiC

А погуглить?
Титан = 21,9 Вт/(м·К) при 25оС
Скандий = 15.8 Вт/(м·К) при 25оС
Висмут = 7.87Вт/(м·К) при 25оС
Плутоний = 5,23 Вт/(м·К) при 25оС
Висмут = 7.87Вт/(м·К) при 25оС
Так что рекордсмен – плутоний, на втором месте – висмут (всёж не такая экзотика.
Но это именно при комнатной температуре, при высоких температурах всё по другому, см калькуляторп в ИСТОЧНИКЕ

Теплопроводность металлов в зависимости от температуры

Теплофизические свойства и температура замерзания водных растворов NaCl и CaCl2
Теплофизические свойства, состав и теплопроводность алюминиевых сплавов

Добавить комментарий

Отменить ответ

Теплопроводность строительных материалов, их плотность и теплоемкость

Плотность воды, теплопроводность и физические свойства h3O

Физические свойства воздуха: плотность, вязкость, удельная теплоемкость

Теплопроводность стали и чугуна. Теплофизические свойства стали

Теплопроводность стали и чугуна, физические свойства стали в таблицах при различной температуре…

Оргстекло: тепловые и механические характеристики

Рассмотрены тепловые, механические, оптические и электрические характеристики органического стекла…

Физические свойства технической соли

Характеристики теплоизоляционных плит Изорок (Isoroc)

Удельное электрическое сопротивление стали при различных температурах

Удельная теплоемкость воды h3O

Приведены таблицы значений удельной теплоемкости воды h3O и водяного пара в зависимости от температуры и…

Теплофизические свойства, состав и теплопроводность алюминиевых сплавов

Теплофизические свойства алюминиевых сплавов АМц, АМг, Д16, АК и др. В таблице представлены состав и…

Теплопроводность, теплоемкость и плотность олова Sn

Удельное электрическое сопротивление стали при различных температурах

Характеристики масла АМГ-10: плотность, вязкость, теплоемкость, теплопроводность

Таблицы удельной теплоемкости веществ (газов, жидкостей и др.)

Плотность молока, его удельная теплоемкость и другие физические свойства

Плотность молока в зависимости от температуры Плотность цельного молока не зависит от месяца дойки коров…

Свойства меди: плотность, теплоемкость, теплопроводность

Свойства карбида кремния SiC

На первый взгляд формула кажется пугающей, но на самом деле все просто.

Запутались еще сильнее? Тогда по порядку. Разберем каждый элемент этой формулы более подробно.

С первым понятием разобрались, посмотрим, что же дальше.

Различают два вида конвекции: естественная и вынужденная.

Переходим к следующей составляющей: излучение (лучистый теплообмен).

С базовыми принципами разобрались. Пришло время вернуться к нашей формуле.

Её разбор проведем на примере теплоизоляционного материала из пенополиизоцианурата (ПИР/PIR) — LOGICPIR .

Итак, вернемся к теплопроводности.

твердой фазы – теплопроводности полимерного каркаса с множеством ячеек с очень тонкими, но прочными стенками;
газообразной фазы – теплопроводность газа, который находится в ячейках.

Итоговую формулу теплопроводности PIR можно записать в виде:

Спасибо компании «Технониколь» за помощь в подготовке материала

Какой металл самый теплопроводный — Строительство домов и бань

Теплопроводность чистых металлов

Теплопроводность металлов в зависимости от температуры

Теплофизические свойства и температура замерзания водных растворов NaCl и CaCl2
Теплофизические свойства, состав и теплопроводность алюминиевых сплавов

Добавить комментарий

Отменить ответ

Теплопроводность строительных материалов, их плотность и теплоемкость

Плотность воды, теплопроводность и физические свойства h3O

Физические свойства воздуха: плотность, вязкость, удельная теплоемкость

Теплопроводность стали и чугуна. Теплофизические свойства стали

Теплопроводность стали и чугуна, физические свойства стали в таблицах при различной температуре…

Оргстекло: тепловые и механические характеристики

Рассмотрены тепловые, механические, оптические и электрические характеристики органического стекла…

Физические свойства технической соли

Характеристики теплоизоляционных плит Изорок (Isoroc)

Удельное электрическое сопротивление стали при различных температурах

Свойства и плотность торфа

Свойства торфа В таблице представлены теплофизические свойства торфа и торфяных изделий в зависимости от температуры…

Таблицы удельной теплоемкости веществ (газов, жидкостей и др.)

Свойства цинка: плотность, теплопроводность, теплоемкость

В таблице представлена температурная зависимость теплофизических свойств цинка Zn таких, как плотность цинка, теплоемкость, температуропроводность,…

Теплоизоляция на основе аэрогеля: теплопроводность, плотность и температура применения

Представлена сводная таблица свойств гибкой теплоизоляции на основе аэрогеля производства компании Aspen Aerogels. Рассмотрены такие свойства аэрогеля, как: теплопроводность…

Теплопроводность, теплоемкость, свойства фреона-113 (R113, CCl2FCClF2)

В таблице представлены теплофизические свойства жидкого фреона-113 на линии насыщения в зависимости от температуры, в…

Удельная теплоемкость воды h3O

Приведены таблицы значений удельной теплоемкости воды h3O и водяного пара в зависимости от температуры и…

Удельная теплоемкость стали

Удельная теплоемкость стали распространенных марок В сводной таблице представлена удельная теплоемкость стали распространенных марок: углеродистых,…

Теплопроводность магниевых сплавов. Свойства сплава магнокс

Теплопроводность магниевых сплавов и теплофизические свойства сплава магнокс при различных температурах…

Свойства шоколада и какао, температура кипения шоколада

Теплофизические свойства шоколада при различных температурах В таблице представлены теплофизические свойства шоколада при различных температурах. Свойства…

Теплопроводность металлов

Что такое теплопроводность и для чего нужна

Понятие термического сопротивления и коэффициента теплопроводности

Коэффициент теплопроводности металлов при температура, °С

От чего зависит показатель теплопроводности

Изучая способность передачи тепла металлическими изделиями выявлено, что теплопроводность зависит от:

вида металла;
химического состава;
пористости;
размеров.

Методы измерения

Теплопроводность стали, меди, алюминия, никеля и их сплавов

Применение

кухонная посуда с различными свойствами;
оборудование для пайки труб;
утюги;
подшипники качения и скольжения;
сантехническое оборудование для подогрева воды;
приборы отопления.

Теплопроводность стали, алюминия, латуни, меди

Перед тем как работать с различными металлами и сплавами, следует изучить всю информацию, касающуюся их основных характеристик. Сталь является самым распространенным металлом и применяется в различных отраслях промышленности. Важным ее показателем можно назвать теплопроводность, которая варьируется в широком диапазоне, зависит от химического состава материала и многих других показателей.

Что такое теплопроводность

Данный термин означает способность различных материалов к обмену энергией, которая в этом случае представлена теплом. При этом передача энергии проходит от более нагретой части к холодной и происходит за счет:

Молекул.
Атомов.
Электронов и других частиц структуры металла.

Теплопроводность нержавеющей стали будет существенно отличаться от аналогичного показателя другого металла — например, коэффициент теплопроводности меди будет иным, нежели у стали.

Для обозначения этого показателя используется специальная величина, именуемая коэффициентом теплопроводности. Она характеризуется количеством теплоты, которое может пройти через материал за определенную единицу времени.

Показатели для стали

Теплопроводность может существенно отличаться в зависимости от химического состава металла. Коэффициент данной величины у стали и меди будет разным. Кроме этого, при повышении или уменьшении концентрации углерода изменяется и рассматриваемый показатель.

Существуют и другие особенности теплопроводности:

Для стали, которая не имеет примесей, значение составляет 70 Вт/(м* К).
У углеродистых и высоколегированных сталей проводимость намного ниже. За счет увеличения концентрации примесей она существенно снижается.
Само термическое воздействие также может оказывать воздействие на структуру металла. Как правило, после нагрева структура меняет значение проводимости, что связано с изменением кристаллической решетки.

Коэффициент теплопроводности алюминия значительно выше, что связано с более низкой плотностью этого материала. Теплопроводность латуни также отличается от соответствующего показателя стали.

Влияние концентрации углерода

Концентрация углерода в стали влияет на величину теплопередачи:

Низкоуглеродистые стали имеют высокий показатель проводимости. Именно поэтому они используются при изготовлении труб, которые затем применяются при создании трубопровода системы отопления. Значение коэффициента варьирует в пределе от 54 до 47 Вт/(м* К).
Средним коэффициентом для распространенных углеродистых сталей является значение от 50 до 90 Вт/(м* К). Именно поэтому подобный материал используется при изготовлении деталей различных механизмов.
У металлов, которые не содержат различных примесей, коэффициент составляет 64 Вт/(м* К). Это значение несущественно изменяется при термическом воздействии.

Таким образом, рассматриваемый показатель у легированных сплавов может меняться в зависимости от температуры эксплуатации.

Значение в быту и производстве

Почему важно учитывать коэффициент теплопроводности? Подобное значение указывается в различных таблицах для каждого металла и учитывается в нижеприведенных случаях:

При изготовлении различных теплообменников. Тепло является одним из важных носителей энергии. Его используют для обеспечения комфортных условий проживания в жилых и иных помещениях. При создании отопительных радиаторов и бойлеров важно обеспечить быструю и полную передачу тепла от теплоносителя к конечному потребителю.
При изготовлении отводящих элементов. Часто можно встретить ситуацию, когда нужно провести не подачу тепла, а отвод. Примером назовем случай отвода тепла от режущей кромки инструмента или зубьев шестерни. Для того чтобы металл не терял свои основные эксплуатационные качества, обеспечивается быстрый отвод тепловой энергии.
При создании изоляционных прослоек. В некоторых случаях материал не должен проводить передачу тепловой энергии. Для подобных условий эксплуатации выбирается металл, который обладает низким коэффициентом проводимости тепла.

Определяется рассматриваемый показатель при проведении испытаний в различных условиях. Как ранее было отмечено, коэффициент проводимости тепла может зависеть от температуры эксплуатации. Поэтому в таблицах указывается несколько его значений.

Теплопроводность металлов и ее применение

Металлы – это вещества, имеющие кристаллическую структуру. При нагревании они способны плавиться, то есть переходить в текучее состояние. Одни из них имеют невысокую температуру плавления: их можно расплавить, поместив в обычную ложку и держа над пламенем свечи. Это свинец и олово. Другие возможно расплавить только в специальных печах. Высокой температурой плавления обладают медь и железо. Для ее понижения в металл вводят добавки. Полученные сплавы (сталь, бронза, чугун, латунь) имеют температуру плавления ниже, чем исходный металл.

От чего же зависит температура плавления металлов? Все они имеют определенные характеристики – теплоемкость и теплопроводность металлов. Теплоемкостью называют способность при нагревании поглощать теплоту. Ее численный показатель – удельная теплоемкость. Под ней подразумевается количество энергии, которое способна поглотить единица массы металла, нагреваемая на 1°С. От этого показателя зависит расход топлива на нагревание металлической заготовки до нужной температуры. Теплоемкость большинства металлов находится в пределах 300-400 Дж/(кг*К), металлических сплавов – 100-2000 Дж/(кг*К).

Теплопроводность металлов – это перенос тепла от более горячих частиц к более холодным по закону Фурье при их макроскопической неподвижности. Она зависит от структуры материала, его химического состава и типа межатомной связи. В металлах передача тепла производится электронами, в других твердых материалах – фононами. Теплопроводность металлов тем выше, чем более совершенную кристаллическую структуру они имеют. Чем больше металл имеет примесей, тем более искажена кристаллическая решетка, и тем ниже теплопроводность. Легирование вносит такие искажения в структуру металлов и понижает теплопроводность относительно основного металла.

У всех металлов хорошая теплопроводность, но у одних выше, чем у других. Пример таких металлов – золото, медь, серебро. Более низкая теплопроводность – у олова, алюминия, железа. Повышенная теплопроводность металлов является достоинством либо недостатком, в зависимости от сферы их использования. Например, она необходима металлической посуде для быстрого нагрева пищи. В то же время применение металлов с высокой теплопроводностью для изготовления ручек посуды затрудняет ее использование – ручки слишком быстро нагреваются, и до них невозможно дотронуться. Поэтому здесь используют теплоизолирующие материалы.

Еще одна характеристика металла, влияющая на его свойства – тепловое расширение. Оно выглядит как увеличение в объеме металла при его нагревании и уменьшение – при охлаждении. Это явление обязательно необходимо учитывать при изготовлении металлических изделий. Так, например, крышки кастрюль делают накладными, у чайников тоже предусмотрен зазор между крышкой и корпусом, чтобы при нагревании крышку не заклинило.

Для каждого металла вычислен коэффициент теплового расширения. Его определяют нагреванием на 1°С опытного образца, имеющего длину 1 м. Самый большой коэффициент имеют свинец, цинк, олово. Поменьше он у меди и серебра. Еще ниже – железа и золота.

По химическим свойствам металлы делятся на несколько групп. Существуют активные металлы (например, калий или натрий), способные мгновенно вступать в реакцию с воздухом или водой. Шесть самых активных металлов, составляющий первую группу периодической таблицы, называют щелочными. Они имеют маленькую температуру плавления и так мягки, что могут быть разрезаны ножом. Соединяясь с водой, они образуют щелочные растворы, отсюда и их название.

Вторую группу составляют щелочноземельные металлы – кальций, магний и пр. Они входят в состав многих минералов, более твердые и тугоплавкие. Примерами металлов следующих, третьей и четвертой групп, могут служить свинец и алюминий. Это довольно мягкие металлы и они часто используются в сплавах. Переходные металлы (железо, хром, никель, медь, золото, серебро) менее активны, более ковки и часто применяются в промышленности в виде сплавов.

Положение каждого металла в ряду активности характеризует его способность вступать в реакцию. Чем активнее металл, тем легче он забирает кислород. Их очень трудно выделить из соединений, в то время, как малоактивные виды металлов можно встретить в чистом виде. Самые активные из них – калий и натрий – хранят в керосине, вне его они сразу же окисляются. Из металлов, используемых в промышленности, наименее активным является медь. Из нее делают резервуары и трубы для горячей воды, а также электрические провода.

Теплопроводность стали, алюминия, латуни, меди

Теплопроводность — алюминий

Теплопроводность алюминия выше теплопроводности железа более чем в 3 раза, что приводит к сильному теплоотводу и широкой зоне разогрева металла, прилегающего к шву.

Теплопроводность алюминия в пять раз больше теплопроводности чугуна, и поэтому алюминиевые сплавы часто заменяют чугун при изготовлении поршней двигателей внутреннего сгорания. Кроме того, поршень из алюминиевого сплава, будучи легче чугунного примерно в три раза, облегчает вес конструкции. Металлы с большой теплопроводностью в то же время являются лучшими проводниками электричества.

Схема аргонового хроматографа фирмы Пай.

Большая теплоемкость и теплопроводность алюминия обеспечивают равномерную температуру по всей длине трубки.

В виду того что теплопроводность алюминия почти в пять раз выше теплопроводности стали, время нагрева, а следовательно и время вулканизации резиновых смесей в прессформах из этого материала сокращается. Однако следует отметить, что пресс-формы из алюминия быстро изнашиваются, что является их существенным недостатком.

Влияние легирующих добавок на коэффициент линейного теплового расширения алюминия в присутствии второго.

Примеси оказывают существенное влияние на теплопроводность алюминия в области низких температур.

Теплопроводность оксидной пленки намного хуже теплопроводности алюминия , но вследствие незначительной толщины пленки это не оказывает заметного влияния на общую теплопроводность изделия.

Титан обладает низкой теплопроводностью, которая в 13 раз меньше теплопроводности алюминия и в 4 раза меньше теплопроводности железа. С повышением температуры теплопроводность титана несколько понижается и при 700 С составляет 0 0309 кал / см сек СС.

Поэтому, например, теплопроводность титана в 8 — 10 раз меньше теплопроводности алюминия .

Коэффициент теплопроводности меди, серебра и стали изменяется с температурой незначительно, теплопроводность алюминия возрастает в интервале 0 — 400 С приблизительно в 1 6 раза. При высоких температурах серебро испаряется интенсивнее меди, а медь окисляется и взаимодействует с парами теллуридов. Поэтому для медных шин целесообразно использовать защиту слоем железа. Контакт шин с термоэлементами осуществляется через промежуточные слои, исключающие диффузию материала шины в термоэлектрический материал.

Поэтому, например, теплопроводность титана в 8 — 10 раз меньше теплопроводности алюминия .

Из сопоставления приведенных данных для алюминия с теплофизи-ческими характеристиками щелочных металлов следует, что температура кипения и теплопроводность алюминия значительно больше, а сечение захвата тепловых нейтронов значительно меньше соответствующих величин — для щелочных металлов. Имея в виду, что остальные теплофи-зические характеристики сравниваемых металлов приближенно одинаковы, и учитывая также малую упругость паров алюминия при высоких температурах, можно сделать заключение, что с точки зрения теплофи-зических характеристик алюминий, как теплоноситель, имеет определенные преимущества по сравнению со щелочными металлами при решении задач, связанных с высокой температурой теплоносителя.

Следует подчеркнуть, что так как собственно переходное электрическое сопротивление сварных точек ( RK) очень мало ( оно измеряется долями мком), а теплопроводность алюминия и меди велика, то никогда не происходит перегрева в месте сварки при прохождении тока даже и в тех случаях, когда суммарное сечение сварных точек значительно меньше рабочего сечения самой шины. Это тщательно проверено длительными лабораторными и эксплуатационными испытаниями.

Характеристика теплопроводности материалов

Понятие теплопроводности материалов характеризуется способностью переносить тепловую энергию в пределах определенного объекта от нагретых частей к холодным. Процесс осуществляется атомами, молекулами, электронами и происходит в любых телах с неравномерным распределением температуры.

С позиций кинетической физики этот процесс происходит в результате взаимодействия частиц молекул более нагретых участков в пределах образца с другими элементами, отличающимися низшей температурой. Механизм и скорость переноса теплоты зависит от агрегатного состояния вещества.

Категория теплопроводности предусматривает определение скорости нагревания образца материала и перемещение температурной волны в определенном направлении. Показатель зависит от физических параметров:

плотности;
температуры фазового перехода в жидкое состояние
скорости распространения звука (для диэлектриков).

Теплопроводность — алюминий

Прочность алюминиевой оболочки в несколько раз выше свинцовой, алюминий в 4 2 раза легче свинца ( удельный вес 2 7 и 11 4 соответственно), теплопроводность алюминия примерно в шесть раз выше, чем у свинца, его сопротивление усталости при вибрации в 25 раз больше, чем у свинца. В четырехпроводных сетях переменного тока напряжением до 1000 в с глухозаземленной нейтралью допускается использование алюминиевой оболочки в качестве нулевого рабочего провода.

В этом уравнении di 15 5 — 10 — 3 ( м) — наружный диаметр графитового баллона; d0 1 1 45 — 10 — 3 ( м) — диаметр сечения испытуемого расплавленного металла; q ( z) ( ккал / м2 — час) — тепловой поток на наружной поверхности графитового баллона; К AI и гр ( ккал / м — час — град) — соответственно коэффициенты теплопроводности алюминия и графита.

Из металлов лучше всего проводят тепло серебро и медь. Теплопроводность алюминия примерно в 2 5 раза, железа в в раз, свинца в 12 раз меньше, чем меди.

Корродирующее действие некоторых компонентов флюса на алюминий нейтрализуются промывкой шва и поверхности деталей 10 % — ным раствором азотной кислоты в теплой воде и в последующем горячей водой. Теплопроводность алюминия почти в 5 раз, а теплоемкость в 2 раза больше, чем стали, поэтому при сварке алюминия необходимо поддерживать более высокую температуру пламени, чем температура плавления алюминия.

Диаграмма прочности алюминия при нагреве в процессе сварки.

Теплопроводность алюминия в 3 раза больше, чем у стали, коэффициент расширения в 2 раза превышает коэффициент расширения стали.

Кристаллическая решетка алюминия состоит, как и у многих других металлов, из гра-нецентрированных кубов ( см. стр. Теплопроводность алюминия вдвое больше теплопроводности железа и равна половине теплопроводности меди. Его электропроводность намного выше электропроводности железа и достигает 60 % электропроводности меди.

Из металлов лучше всего проводят тепло серебро и медь. Теплопроводность алюминия примерно в 2 5 раза, железа в б раз, свинца в 12 раз меньше, ч м меди.

С понижением чистоты алюминия теплопроводность уменьшается, а с повышением температуры несколько увеличивается. При 100 теплопроводность алюминия составляет — 66 5 % теплопроводности серебра.

Если это количество теплоты известно, то для сечения z по замеренному значению градиента температур в нем можно рассчитать величину коэффициента теплопроводности образца. Окончательный расчет искомой величины коэффициента теплопроводности алюминия состоит в расчете поправки для коэффициента теплопроводности образца на теплоту, проходящую по стенкам графитового баллона.

Некоторые свойства титана, циркония и гафния.

Атомная структура титана, его большое сродство к электрону оказывают сильное влияние на такие свойства, как электропровод ность и теплопроводность. Теплопроводность его в 8 — 10 раз меньше теплопроводности алюминия . Это имеет существенное значение, например, при обработке металла резанием.

Модуль упругости титана почти вдвое меньше модуля упругости железа, находится на одном уровне с модулем медных сплавов и значительно выше, чем у алюминия. Теплопроводность титана низкая: она составляет около 7 % от теплопроводности алюминия и 16 5 % от теплопроводности железа. Это необходима учитывать при нагреве металла для обработки давлением и при сварке. Электросопротивление титана примерно в 6 раз больше чем у железа и в 20 раз больше, чем у алюминия.

Модуль упругости титана почти вдвое меньше модуля упругости железа, находится на одном уровне с модулем медных сплавов и значительно выше, чем у алюминия. Теплопроводность, титана низкая: она составляет около 7 % от теплопроводности алюминия и 16 5 % от теплопроводности железа.

Стеклопласты на основе фенольных смол имеют теплопроводность такого же порядка. Для сравнения следует заметить, что теплопроводность стали равна, 40, а теплопроводность алюминия находится в пределах от 175 до 200 ккал / м-ч-град.

17. Теплоемкость и теплопроводность металлов и сплавов

Теплоемкость – это способность вещества поглощать теплоту при нагреве. Ее характеристикой является удельная теплоемкость – количество энергии, поглощаемой единицей массы при нагреве на один градус. От величины теплопроводности зависит возможность появления трещин в металле. Если теплопроводность низкая, то риск возникновения трещин увеличивается. Так, легированные стали имеют теплопроводность, которая в пять раз меньше, чем теплопроводность меди и алюминия. Размер теплоемкости влияет на уровень расходуемого топлива на нагрев заготовки до определенной температуры.

У металлических сплавов удельная теплоемкость находится в пределах 100-2000 Дж/(кг*К). У большинства металлов теплоемкость составляет 300–400 Дж/(кг*К). Теплоемкость металлических материалов растет с повышением температуры. Полимерные материалы, как правило, имеют удельную теплоемкость 1000 Дж/(кг?К) и более.

Электрические свойства материалов характеризуются наличием носителей зарядов электронов или ионов и свободой их передвижения под действием электрического поля.

Высокие энергии ковалентной и ионной связи сообщают материалам с этими типами связи свойства диэлектрика. Их слабая электрическая проводимость обусловлена влиянием примесей, причем под влиянием влаги, образующей с примесями проводящие растворы, электропроводность таких материалов возрастает.

Материалы с разными типами связи имеют различные температурные коэффициенты электросопротивления: у металлов он положителен, у материалов с ковалентным и ионным типом связи – отрицателен. При нагреве металлов концентрация носителей зарядов – электронов не увеличивается, а сопротивление их движению возрастает из-за увеличения амплитуд колебаний атомов. В материалах с ковалентной или ионной связью при нагреве концентрация носителей зарядов повышается настолько, что нейтрализуется влияние помех от увеличения колебаний атомов.

Теплопроводностью называется перенос тепловой энергии в твердых телах, жидкостях и газах при макроскопической неподвижности частиц. Перенос теплоты происходит от более горячих частиц к холодным и подчиняется закону Фурье.

Теплопроводность зависит от типа межатомной связи, температуры, химического состава и структуры материала. Теплота в твердых телах переносится электронами и фононами.

Механизм передачи теплоты, в первую очередь, определяется типом связи: в металлах теплоту переносят электроны; в материалах с ковалентным или ионным типом связи – фононы. Самым теплопроводным является алмаз. В полупроводниках при весьма незначительной концентрации носителей заряда теплопроводность17б осуществляется в основном фононами. Чем совершеннее кристаллы, тем выше их теплопроводность. Монокристаллы лучше проводят теплоту, чем поликристаллы, так как границы зерен и другие дефекты кристаллической структуры рассеивают фононы и увеличивают электросопротивление. Кристаллическая решетка создает периодическое энергетическое пространство, в котором передача теплоты электронами или фононами облегчена по сравнению с аморфным состоянием.

Чем больше примесей содержит металл, мельче зерна и больше искажена кристаллическая решетка, тем меньше теплопроводность. Чем больше размеры зерен, тем выше теплопроводность. Легирование вносит искажение в кристаллические решетки твердых растворов и понижает теплопроводность по сравнению с чистым металлом – основой сплава. Структурные составляющие, представляющие дисперсные смеси нескольких фаз (эвтектики, эвтектоиды), снижают теплопроводность. Структуры с равномерным распределением частиц фаз имеют меньшую теплопроводность, чем основа сплава. Предельным видом подобной структуры является пористый материал. По сравнению с твердыми телами газы являются теплоизоляторами.

Графит имеет высокую теплопроводность. При передаче теплоты параллельно слоям атомов углерода базисной плоскости теплопроводность графита превышает теплопроводность меди более чем в 2 раза

Разветвленные пластины графита в сером чугуне имеют структуру монокристалла, и поэтому он имеет высокую теплопроводность. Высокопрочный чугун с шаровидным графитом при той же объемной доле графита имеет теплопроводность 25…40 Вт/м*К, что почти вдвое меньше по сравнению с серым чугуном.

При нагреве теплопроводности сталей разных классов сближаются. Стекло имеет низкую теплопроводность. Полимерные материалы плохо проводят теплоту, теплопроводность большинства термопластов не превышает 1,5 Вт/(мОК).

Теплопроводность может меняться также, как и электропроводность в случае, если электронная теплопроводность металла составляет l e. Тогда любые изменения, происходящие в химическом и фазовом составе и структуре сплава влияют на теплопроводность также, как и на электропроводность (по правилу Видемана-Франца).

При отдалении состава сплава от чистых компонентов происходит понижение теплопроводности. Исключение составляют, например, медно-никелевые сплавы, в которых происходят обратные явления.

Данный текст является ознакомительным фрагментом.

Теплопроводность сплавов — Справочник химика 21

Теплопроводность. Теплопроводность металлических материалов в значительной мере зависит от чистоты металлов. Теплопроводность сплавов, как правило, ниже, чем чистых металлов. Используемая обычно в расчетах средняя теплопроводность [c.147]

Коэффициенты теплопроводности сплавов алюминия [3, 6] [c.265]

Коэффициент теплопроводности сплавов, Вт/ м-К) [7, 13, 14, 16, 18] [c.122]

Коэффициенты теплопроводности и электропроводимости сплавов значительно ниже, чем у образующих их металлов, т. е. теплопроводность сплавов всегда меньше, чем у основного, наиболее теплопроводного компонента. Для многих сплавов минимум теплопроводности наблюдается при составе 1 1. [c.342]

Коэффициенты теплопроводности сплавов меди [3,6] [c.264]

Определить приближенное значение теплопроводности сплава. [c.180]

Для определения теплопроводности сплавов, сверхпроводников и диэлектриков на сегодня единственным надежным методом остается экспериментальный (см. разд. 9). [c.234]

Реальные диаграммы плавкости, используемые для выбора промышленных сплавов, естественно, гораздо сложнее и представляют собой сочетание рассмотренных диаграмм плавкости. Диаграммы плавкости — частный случай диаграмм состав — свойство , в которых в качестве свойства изучаются температуры фазовых превращений. Вообще на диаграммах состав — свойство можно проследить изменение физико-механических свойств (ов, 6) и физических свойств (удельное сопротивление, теплопроводность сплавов в зависимости от состава). [c.278]

Коэффициенты теплопроводности сплавов урана 6] [c.266]

Коэффициенты теплопроводности сплавов никеля [3,6] [c.265]

Коэффициенты теплопроводности сплавов [c.266]

Общая зависимость коэффициента теплопроводности сплавов [c.342]

В неупорядоченных сплавах можно, по-видимому, считать, что вклад электронов в теплопроводность по порядку величины такой же, как и вклад фононов. Однако теплопроводность сплавов значительно ниже теплопроводности металлов и характер зависимости и (Т) у них иной (см. рис. 67) это обстоятельство часто используется при подборе материалов для низкотемпературных приборов и устройств. [c.156]

Коэффициенты теплопроводности сплавов свинца [6] [c.266]

Коэффициенты теплопроводности сплавов Na, [c.267]

Большую роль играют процессы диффузии из глубины пробы к поверхностному слою. Теплопроводность сплава также оказывает влияние на выход вещества из электродов. При уменьшении теплопроводности сплава повышается количество испаряемого из электрода вещества. [c.244]

Теплопроводность сплавов урана [395] [c.673]

В условиях высоких температур на теплопроводность почти не влияет чистота материала. Теплопроводность сплавов, как правило, ниже теплопроводности чистых металлов. У особо чистых металлов наблюдается при низких температурах (2—100 К) максимум теплопроводности. Теплопроводность легированной меди примерно в 8 раз меньше, чем у нелегированной. Наиболее полные сведения по теплопроводности материалов приведены в работах [16, 72]. [c.62]

Диаграммы плавкости — частный случай диаграмм состав — свойство , в которых в качестве свойства изучаются температуры. фазовых превращений. Вообще на диаграммах состав — свойство можно проследить изменение физико-механических свойств (а 8) и физических свойств (удельное сопротивление, теплопроводность сплавов в зависимости от состава). [c.233]

В работе [407] приведены результаты исследования теплопроводности сплавов системы. С переходом от арсенида индия к сплавам, содержащим селенид индия теплопроводность сначала быстро уменьшается, а дальше убывает по закону, близкому к линейному. Коэффициент линейного расширения, исследованный в этой же работе, с возрастанием концентрации селенида индия, увеличивается. [c.165]

Теплопроводность вблизи комнатной температуры измерялась на установке, описанной в [11]. Результаты измерений представлены на рис. 2. Из графика видно, что теплопроводность сплавов проходит через минимум вблизи состава, соответствующего содержанию 20% М Qe. [c.408]

Однако это не значит, что всякая работа с магнием чревата опасностью пожара или взрыва. Поджечь магний можно, только расплавив его, а сделать это в обычных условиях не так-то просто — большая теплопроводность сплава ие позволит спичке или даже факелу превратить литые изделия в белый порошок окиси. А вот со стружкой или тонкой лентой из магния нужно действительно обращаться очень осторожно. [c.196]

Чем выше содержание углерода, тем лучше механические свойства и обрабатываемость сплава, но химическая стойкость уменьшается. Теплопроводность сплава примерно вдвое меньше, чем теплопроводность обычного чугуна. [c.108]

Удельный вес хромистого чугуна 7,4—7,5, линейная усадка 1,6—1,9%. Сплав весьма склонен к образованию усадочных раковин. Теплопроводность сплава составляет около половины теплопроводности железа, что следует принимать во внимание при изготовлении тепловой аппаратуры из хромистого чугуна. [c.130]

Нагрев магниевых сплавов перед горячей обработкой давлением имеет существенное значение для получения полуфабрикатов с равномерной структурой и необходимыми механическими свойствами. При установлении режима нагрева этих сплавов необходимо учитывать скорость нагрева и длительность выдержки при данной температуре. Скорость нагрева определяется наличием фазовых превращений, степенью растворимости упрочняющих фаз и теплопроводностью сплавов. [c.216]

Трудности борьбы с расслоением медных сплавов, содержащих больщие количества свинца, облегчаются введением в бронзу никеля, марганца или заливкой сплава в водоохлаждаемые металлические формы. При добавлении никеля необходимо учитывать, что никель снижает теплопроводность сплава, уменьшая теплоотдачу вкладыша. [c.544]

Серебристо-белый, блестящий, сравнительно мягкий металл получается, например, при электролизе расплава ВеС . Не взаимодействует с воздухом и водой даже при температуре красного каления. Используется в сплавах с медью и никелем и придает им прекрасную электро- и теплопроводность. Сплавы с медью применяются для изготовления неискрящего электроинструмента. [c.32]

Интересно отметить, что камера сгорания выполнена с двухоболочечной рубашкой охлаждения, как и ЖРД первой немецкой ракеты Фау-2 , хотя затем в течение длительного периода преимущество отдавалось трубчатым конструкциям. Возврат к двухоболочечной конструкции при высоком давлении стал возможным благодаря использованию новых материалов и технологических процессов. Огневая стенка, которая должна выдерживать давление 20 МПа и температуру 3300 К, выполнена из специального теплопроводного сплава нарлой 2, состоящего в основном из меди с добавками серебра и циркония. Литая тонкостенная заготовка сначала формуется на оправке (рис. 162), а затем проводится механическая обработка внутреннего и наружного контуров по шаблонам на станках с ЧПУ. Пo v e этого на наружной поверхности оболочки [c.253]

Легкоплавкие сплавы также можно использовать в честве горючих теплоносителей Например сплав гда (50% висмута 25% свинца, 12,5% кадмия и, 5% олова) имеет температуру плавления около °С Ценное свойство сплавов, обеспечивающее равно-рность нагрева,— высокие значения их коэффициен в теплопроводности, так, теплопроводность сплава гда более чем в сто раз превышает теплопроводность зелинового масла Рабочий интервал температур лава Вуда 70—350 °С Однако при температуре выше [c.115]

Добавление к металлу с высокой теплопроводностью небольших количеств менее теплопроводного металла резко снижает теплопроводность сплава. Наоборот, добавление к металлу с низкой теплопроводностью долей высокопроводящего компонента не дает заметного роста теплопроводности сплава. С повышением температуры теплопроводность большинства сплавов и жидких металлов понижается. [c.342]

В случае одного и того же основного металла в сплаве число Лорёнца в известных пределах почти не зависит от природы присадочного металла, и теплопроводность может быть выражена через электропроводимость. Теплопроводность сплавов, как и металлов, уменьшается после их термообработки или охлаждения и увеличивается с температурой (кроме железа и никеля). [c.342]

Тейлопроводность металлических материалов в значительной мере зависи от чистоты металлов. При высоких температурах теплопроводность еще мало чувствительна к чистоте и температуре материала. Теплопроводность сплавов, как правило, ниже теплопроводности чистых материалов. При низких температурах (2-100 К) наблвдается максимум теплопроводности, превышающий в ряде с.пучаев во много раз его значение при комнатной температуре. У всех цветных металлов температурный коэЩициент теплопроводности положителен. Следует отметить весьма значительное падение теплопроводности алшиния и его сплавов при температурах ниже 20 К. [c.127]

Существование твердых растворов этого соединения с германием было предсказано и обнаружено в работах [7, 8]. Характер замещения атомов в СиОегРз германием исследован в работе [8]. Поскольку характер замещения атомов должен определенным образом сказываться на концентрационной зависимости теплопроводности сплавов, результаты проведенных нами измерений сопоставлены с некоторыми теоретическими выводами работ [9, 10]. [c.408]

Одним из факторов, обусловливающих рассеяние тепловых волн (фононов) и приводящих к увеличению теплового сопротивления, является неупорядоченность сплава. Изучение теплопроводности сплавов систем германий — кремний, арсенид галлия — арсенид индия и других проводилось ранее рядом авторов [6—8]. В работе [9] на основе модели Колоуэя [4] получено выражение для теплового сопротивления неупорядоченных сплавов [c.246]

В системе калий — натрий образуется соединение Na K (46,0 вес. % К.), плавящееся инкон-груэнтно при 7°. Эвтектич. точка лежит при —12,5° и 77,2 вес. % К. При комнатной темп-ре сплавы с содержанием 40—90 вес. % К. представляют собой серебристо-белые жидкости. Ввиду близости свойств К. и натрия такие физич. свойства их жидких сплавов, как плотность, теплоемкость, вязкость, давление паров, плавно изменяются с изменением состава и могут быть с достаточной для практич. целей точностью рассчитаны путем интерполяции. Электросопротивление и теплопроводность сплавов К—Na выше соответ- [c.175]

Самый теплопроводный металл: общие характеристики • Люди

Самый теплопроводный металл: общие характеристики

Именно серебро лидирует в этом негласном конкурсе, имея теплопроводность в 408 Ватт на метр помноженный на Кельвин, опережая по этому показателю такие элементы с высоким коэффициентом удельной теплопроводности, как медь (384 Вт/(м*К), золото (312 Вт/(м*К) и алюминий (203 Вт/(м*К).

Будучи обладателем пальмы первенства, самый теплопроводный металл имеет наиболее широкое применение в различных сферах производства, причем, список того, где можно использовать серебро, можно продолжать до чуть ли не до бесконечности. Примечательно, что благодаря своим уникальным качествам, наиболее теплопроводный металл в мире использовался с самых давних времен, ведь согласно сохранившихся исторических очерков, еще воины древнего Египта широко использовали серебро для максимального ускорения процесса заживления ран и увечий, полученных в жестоких боях. Так, изготавливая тоненькие пластинки из чистого серебра и прикладывая их к ранам различны типов, они с удивлением отмечали целебные свойства, которыми обладал этот благородный металл.

Нельзя не уделить внимание той огромной роли серебра, которую оно играло для православия, ведь в большинстве русских церквей все сосуды и атрибутику старались изготавливать именно из него и ни для кого не секрет, что посеребренная вода, именуемая святой, способна сохранятся годами в закрытых емкостях, не меняя при этом свой цвет и запах. А все потому, что серебро способно выступать, как своеобразное средство для дезинфекции, применимое не только для воды. Однако, на этом полезные свойства данного металла отнюдь не заканчиваются, ведь помимо высокой теплопроводности, он обладает отличной электропроводностью, а также совершенно не подвержен процессам окисления даже при длительном контакте с влажной средой. Благодаря своим многочисленным уникальным свойствам, серебро широко используется для изготовления мелких комплектующих для различного рода электроприборов, и именно поэтому техника с деталями из этого благородного металла пользуется таким большим спросом.

Рассуждая на тему о сферах применения серебра, невозможно упустить из внимания тот вклад, который продолжает вносить этот металл в ювелирное искусство, ведь оно пользуется не меньшей популярностью, чем золото. Причем, помимо всевозможных колец, сережек и браслетов, серебро используется для изготовления изысканных столовых приборов и различного рода декоративных элементов, в том числе интерьерных. И речь идет не только о красоте, но и о функциональности. В качестве примера можно привести зеркала, которые вместо традиционного алюминия покрывают тончайшим слоем серебра, чтобы улучшить их отражающую способность. Кроме того, серебро прекрасно подходит для изготовления целого ряда вспомогательных инструментов и довольно сложно придумать лучший материал, с помощью которого можно будет выполнять чеканку монет и орденов. При этом использовать его можно не только в чистом виде, но и во всевозможных сплавах и соединениях.

Так, определенные химические соединения, в которых принимает непосредственное участие аргентум, активно используются для изготовления зарядных батарей аккумуляторов, которые славятся своей способностью при относительно малом внутреннем сопротивлении генерировать большой ток.

Последние опубликованные

Самая большая свинья в мире: где она живет? Рейтинг детских смесей: самые популярные производители

Теплорассеивающие пластмассы — вызов алюминию

Немного теплофизики

Чтобы охладить любое устройство, выделяющее тепло (стакан с горячей водой, многоядерный микропроцессор, обмотка электродвигателя, оружейный ствол и т. д.), нужно последовательно сделать два простых шага:

отвести тепло от источника тепловыделения на некоторое расстояние;
отдать (рассеять) это тепло в окружающую среду.

Способность проводить тепло у твердых тел существенно различна, связана с их структурой, составом и характеризуется коэффициентом теплопроводности λ Вт/м·K.

Рассеивание тепла происходит на границе воздух/твердое тело. Законы теплопередачи в режиме так называемой естественной конвекции таковы, что имеется некоторый конкретный предел количества тепла, которое может быть поглощено с единицы теплоотдающей поверхности окружающим воздухом. Это количество тепла не зависит от теплопроводности отдающего тепло материала (будь то дерево, металл, пластмасса или бумага). Для охлаждения в целом это означает, что повышение коэффициента теплопроводности имеет смысл лишь до того момента, пока количество транспортируемого через тело тепла не достигнет значения, которое может быть максимально принято (рассеяно) воздухом на последнем, лимитирующем этапе.

Согласно расчетам, «эффективно» работающая величина коэффициента теплопроводности λ_эф колеблется в районе 5–10 Вт/м·K. Дальнейшее его увеличение уже избыточно и не приведет к увеличению теплосъема в целом. Этот вывод подтверждается серией экспериментов, проведенных американской компанией Cool Polymers, в которых тепловой источник постоянной мощности (5 Вт) закреплялся на пластинах одинакового размера, изготовленных из материалов с разной теплопроводностью (рис. 1). За точку отсчета бралась пластина из обычной пластмассы (теплопроводность 0,15 Вт/м·K). Измерялся максимальный перепад температур, возникающий на пластине за счет выделяемого источником тепла.

Рис. 1. Влияние теплопроводности материала пластины на неравномерность ее температурного поля при точечном нагреве

При более чем десятикратном увеличении теплопроводности от 0,2 до 2,0 Вт/м·K перепад температур по пластине снизился в 20 раз, т. е. наблюдалось очень эффективное выравнивание температурного поля. Однако уже следующее (стократное) увеличение теплопроводности с 2,0 до 200 Вт/м·K (чистый алюминий) привело лишь к незначительному уменьшению перепада по поверхности пластины на 2–4 ^oС. Тем самым было подтверждено, что теплопроводящий потенциал алюминия используется в режиме естественного охлаждения в лучшем случае лишь на одну десятую своих возможностей, а его применение технически избыточно. Теплопроводность стандартных пластмасс колеблется в районе 0,1–0,3 Вт/м·K, то есть они являются не проводниками тепла, а типичными теплоизоляторами.

Почти стократный разрыв между реальной и требуемой для изготовления охлаждающих устройств λ_эф теплопроводностью не позволял разработчикам использовать общепризнанный экономический потенциал применения пластмасс в массовых технологиях.

Это особенно актуально для тиражируемых в миллионных количествах современных телефонов, компьютеров, светильников и других потребительских приборов и микроэлектронных устройств (МЭУ). Именно пластмассовые корпуса, монтажные платы и другие многочисленные детали из пластмасс являются в них по существу объединяющей, интегрирующей средой для взаимодействия радиоэлектронных и других функциональных элементов и потребителя. Массовая доля содержания пластмасс в этих изделиях неуклонно повышается и достигает в некоторых случаях 90–95%. Поэтому понятно было стремление разработчиков попытаться использовать пластмассы и для охлаждения МЭУ.

Конкуренты алюминию

Решение этой проблемы стало возможным после разработки и начала промышленного выпуска так называемых теплорассеивающих полимерных композитов (ТРПК) с теплопроводностью, в десятки и сотни раз превосходящей теплопроводность традиционных пластмасс (рис. 2, 3).

Рис. 2. Сравнение способности эффективно отводить тепло теплорассеивающих и обычных пластмасс

Рис. 3. Иллюстрация способности теплорассеивающих пластмасс минимизировать локальные перегревы и перепады температур (в середине пластин установлены одинаковые локальные источники нагрева)

Такое резкое повышение теплопроводности ТРПК стало возможным за счет подбора специальных технологических добавок, использования наполнителей с высокой теплопроводностью (до 150–250 Вт/м·K), специализированного технологического оборудования для их высокого и сверхвысокого наполнения.

Таблица 1. Производители ТРПК

Торговая марка	Производитель	Теплопроводность, Вт/м·K
COOLPOLY	Cool Polymers, США	1,0–40,0
LATICONTER	Lati Industria Termoplastici, Италия	1,0–15,0
FORTRON	Ticona, Германия	1,1–3,0
RTP (99x)	RTP, Imagineering Plastics, США	1,0–18,0
ТЕПЛОСТОК	«СПЕЦПЛАСТ-М», Россия	1,0–13,0

В зависимости от наполнителя эти композиты могут либо сохранять свои электроизоляционные свойства, либо иметь на 5–10 порядков более низкие поверхностные электрические сопротивления, то есть одновременно соответствовать требованиям, предъявляемым к антистатическим и электропроводящим пластмассам. Ряд производителей полимерных композитов специального назначения (таблица 1) информировали о начале промышленного выпуска нескольких семейств теплорассеивающих полимерных композитов.

Основной сферой применения ТРПК является изготовление так называемых термоинтерфейсов — изделий, обеспечивающих передачу тепла непосредственно от теплогенерирующего МЭУ в окружающую среду. Типичными представителями термоинтерфейсов являются всем известные металлические (обычно из алюминиевых сплавов) радиаторы охлаждения. По основным технико-экономическим показателям (за исключением теплопроводности) ТРПК имеют серьезное преимущество в сравнении с алюминиевыми сплавами (таблица 2).

Таблица 2. Сравнение характеристик теплорассеивающих пластмасс и алюминиевых сплавов для изготовления термоинтерфейсов

Показатель	Алюминиевые сплавы	Теплорассеивающие полимерные композиты
Теплопроводность, Вт/м·K	50–100	3–40
Сложность конструкции	2D-дизайн	3D-дизайн
Точность изготовления (качество)	средняя	высокая
Шероховатость поверхности Ra, мкм	2,5–1,25	0,63
Коэффициент линейного термического расширения, Xx10^–6 K^–1	25–30	8–11
Усадка при литье, %	0,7–1,3	0,1–0,3
Финишная механическая доработка	требуется	не требуется
Удельный вес	2,7	1,6–1,8
Использование термопасты при монтаже МЭУ	всегда	редко
Относительная себестоимость (при массовом производстве)	1,0	0,4–0,6

Что касается теплопроводности, то следует помнить (как показано было выше), что превышение величины λ_эф (5–10 Вт/м·K) является технически избыточным, а у большинства ТРПК теплопроводность превышает эти пороговые значения.

Рис. 4. Сравнительная диаграмма способности транспортировать тепло обычных и ТРПК

ТРПК перерабатываются методом литья под давлением на стандартных термопластавтоматах, из них легко могут быть сразу получены высокоточные, полностью готовые к сборке детали. А металлические радиаторы охлаждения в силу применяемых технологий переработки (штамповка или экструдирование, литье) нуждаются в дополнительной механической доработке (распиливании, фрезеровании, шлифовке и т. д.). Эти дополнительные операции весьма трудоемки и увеличивают себестоимость изготовления деталей. Более низкие усадки и кλ_эффициенты линейного термического расширения у ТРПК позволяют снизить допуски на посадочные места для тепловыделяющих элементов МЭУ. За счет этого уменьшаются воздушные теплоизолирующие зазоры (между тепловыделяющим элементом и радиатором охлаждения), улучшаются условия теплопередачи, в ряде случаев отпадает необходимость применения термопасты. Из ТРПК могут быть легко получены изделия практически любой формы (3D-дизайн). Это позволяет разработчикам проектировать более сложные и развитые теплопередающие поверхности радиаторов (рис. 5), а также использовать для этих целей другие детали МЭУ (монтажные планки, ребра жесткости, перегородки, собственно сами корпуса, оболочки устройств и т. д.), создавая, по сути, интегрированную систему пассивного охлаждения с гораздо большей эффективной площадью теплообмена. Так, разработчики фирмы Apple выполнили термооинтерфейс видеопроцессора в виде элемента внешнего корпуса ноутбука (рис. 6). Это позволило эффективно охлаждать видеопроцессор без применения вентилятора и повысить стабильность работы ноутбука.

По данным фирмы Сооl Polymers, два одинаковых по размеру радиатора, изготовленных из алюминия и ТРПК на основе углеродного наполнителя, продемонстрировали в условиях естественного охлаждения практически одинаковую теплопроизводительность, причем ТРПК не требовали дополнительной механической доработки. В итоге (при крупносерийном производстве) радиаторы, изготовленные из ТРПК, стоили почти в два раза меньше, а их вес уменьшился на 40%.

Рис. 5. 3D-радиатор из ТРПК

Рис. 6. Теплорассеивающая панель из ТРПК для видеопроцессора ноутбука Apple РПК

При использовании ТРПК с углеродным наполнителем, имеющим низкое электрическое поверхностное сопротивление, появилась возможность минимизировать так называемый «антенный эффект» от металлических радиаторов, уменьшив тем самым «радиозаметность» МЭУ. Важным преимуществом изделий из ТРПК является почти двукратное — по сравнению с аналогичными изделиями из алюминия — снижение веса. Это особо важно для носимых МЭУ (рации, фонари на основе LED-технологий), для снижения полетной массы изделий с применением МЭУ и повышения их виброустойчивости. Кроме термоинтерфейсов, ТРПК находят применение и в других технических приложениях:

Катушки, втулки с проволочной намоткой (соленоиды, дроссели, катушки зажигания, детали трансформаторов и т. д.). Выделяющееся при работе этих изделий тепло эффективно рассеивается по всей детали, предотвращая местные перегревы и увеличивая надежность в целом, позволяя уменьшить габариты изделия.
Тепловые трубы — устройства для эффективной теплопередачи, использующие эффект поглощения и выделения теплоты фазового перехода некоторых жидкостей (рис. 7). Из ТРПК изготавливается как теплопоглощающая панель тепловых труб (причем она может одновременно быть гнездом для установки МЭУ), так и теплоизлучающая панель (внутри которой происходит конденсация рабочего тела, а на поверхности — внешний теплообмен).

Рис. 7. Тепловые трубы, изготовленные с применением ТРПК

LED светят, ТРПК — охлаждают

LED (Light Emitting Diode) и светильники на их основе являются, вероятно, наиболее перспективной и емкой сферой применения ТРПК. Стремительный прогресс в создании все более мощных и миниатюрных светоизлучающих диодов (СИД) создал ситуацию, когда отвод тепла, неизбежно возникающего при работе мощных и сверхмощных СИД, становится одной из главных проблем для их стабильной работы.

В качестве светоизлучающего элемента в светодиододах используются полупроводниковый кристалл (LED Chip) (рис. 8), преобразующий часть подводимой к нему электрической энергии в световое излучение. Остальная часть энергии выделяется в виде тепла. Физика работы полупроводникового кристалла такова, что с повышением температуры кристалла (выше 100 ^oC) его яркость падает, а дальнейшее увеличение температуры приводит к его пробою. Это означает, что поддержание теплового режима работы и отвод излишнего тепла являются критически важным условием для работы СИД. Анализ трех составляющих выделения тепла (тепловое излучение, конвекция, теплопроводность) для четырех основных типов светильников показывает, что основное тепло (>90%) передается от полупроводникового кристалла за счет механизма теплопроводности непосредственно на его металлическую подложку, то есть в корпус лампы. Лишь 5% тепла уходит в виде теплового (инфракрасного) излучения (рис. 8).

Рис. 8. Стандартная (многокомпонентная) конструкция светодиода

Буквально с точностью до наоборот выделяется тепло в традиционных лампах накаливания, галогеновых лампах. Основное тепло (>90%) выделяется в этих светильниках в окружающую среду в виде теплового излучения. Это означает, что наработанные десятилетиями технические решения по поддержанию теплового режима ламп накаливания абсолютно не приемлемы для индустрии LEDсветильников. Как показывает мировой опыт, применение теплорассеивающих полимерных композитов для решения проблемы тепловой стабильности дает возможность повысить надежность работы LED-светильников, снизить себестоимость их изготовления. При этом использование ТРПК целесообразно как в конструкции самих светодиодов, так и в их «обрамлении» — термоинтерфейсах, собственно самих светильниках, фонарях.

Примение ТРПК в конструкции и термоинтерфейсах LED

Американская компания Lynk Labs запатентовала технологию ThermaLynk, использующую ТРПК как конструкционную основу LED Chip (рис. 9). При этом кристалл размещается в монолитном модуле подложка-радиатор, отлитом из ТРПК. Такое решение резко упрощает традиционную конструкцию (рис. 9) светодиода, снижает его себестоимость.

Рис. 9. Перспективная (малокомпонентная) конструкция светодиода на базе ТРПК

Проблема «теплового комфорта» LED в последнее время особенно остро стоит при проектировании мощных носимых светильников (фонари, мини-прожекторы, сигнальные маяки и т. п.), где использование для охлаждения традиционных металлических радиаторов и рефлекторов приводит к критическому увеличению веса, усложнению и удорожанию конструкции. ТРПК позволили решить и эту проблему. Так, например, применение композита LATICONTER с теплопроводностью 10 Вт/м·K в фонарях фирмы Fanton SpA позволило создать сверхкомпактный легкий фонарь, создающий освещенность в 1500 лк. В этих изделиях практически отсутствуют металлические комплектующие. Комапния Philips заявила о разработке серии инновационных светильников MR16 на основе трех мощных светодиодов для прямой замены в стандартных 12-В галогенных светильниках (рис. 10).

Форм-фактор этого светильника полностью соответствует стандартному типоразмеру 12-В галогенных светильников. Практически весь он выполнен из теплорассеивающей пластмассы фирмы DSM (США).

Рис. 10. Светильник MR16 с корпусом из ТРПК

Приведенные выше примеры отражают лишь малую часть потенциальных областей применения ТРПК в технике и подтверждают мнение авторитетных экспертов, что эти композиты в ближайшем десятилетии будут одними из самых востребованных новых полимерных материалов.

Сoollaboratory Liquid Pro и Liquid MetalPad – жидкий металл в роли термопасты

Жидкий металл в качестве термоинтерфейса

А что если так? Любая термопаста представляет собой смесь на основе теплопроводных диэлектриков, которые обладают намного более высокой теплопроводностью, чем воздух, но все же до теплопроводности металлов им очень далеко. А если использовать вместо термокомпаундов метал? Теоретически это может ликвидировать «бутылочное горлышко» в цепи теплопередачи от процессора к кулеру, которым выступает термопаста, в этом случае эффективность охлаждения будет зависеть только от производительности кулера. Но какие жидкие металлы мы знаем? Ртуть токсична и опасна для здоровья, поэтому вряд ли ее можно использовать в качестве термоинтерфейса. Что еще? Вряд ли удастся найти такой металл, который находится в жидком состоянии, обладает необходимыми физико-химическими свойствами и безвреден для окружающей среды. Но… он есть. Компания Coollaboratory выпустила на рынок новый революционный термоинтерфейс на основе металла, который обладает в десятки раз более высокой теплопроводностью, чем классические термопасты. Именно так звучат рекламные слоганы, а что это за металлический термоинтерфейс? Давайте, посмотрим.

Сoollaboratory Liquid Pro

Нажмите для увеличения

Термоинтерфейс серебристого цвета находится в тонком шприце с короткой металлической иголкой. Наш тестовый экземпляр находился в целлофановом пакете, в то время как розничные продукты встречаются в пластиковый упаковке с подробной инструкцией по применению. Впрочем, инструкцию с сайта производителя может скачать для себя каждый, даже на русском языке. В России пока нелегко купить этот термоинтерфейс, придется воспользоваться интернет-магазином. На официальном сайте для приобретения на нашей территории указан интернет-магазин ColdZero. Актуальная цена продукта составляет 7,9 евро. Но есть в России и дистрибьютор — компания EiSEN. Coollaboratory Liquid Pro является не только высокоэффективным проводником тепла, но и столь же эффективным проводником электрического тока, в силу своей металлической основы. Так что при его использовании важно соблюдать правила, начиная с этапа подготовки. Важный момент – термоинтерфейс Сoollaboratory Liquid Pro допускается использовать только с медными кулерами (или посеребренными). И тому две есть две причины, главная – в некоторых случаях при увеличении влажности воздуха Coollaboratory Liquid Pro может образовать сплав с алюминием, что приведет к ухудшению теплопроводности. Вторая причина очевидна: какой смысл использовать высокоэффективный термоинтерфейс с непроизводительным алюминиевым кулером, которому цена те же 8 евро? Coollaboratory Liquid Pro будет наиболее эффективен именно при использовании самых мощных и эффективных систем охлаждения. Перед нанесением термоинтерфейса на процессор необходимо тщательно удалить остатки старой термопасты и обезжирить поверхности процессора и основания кулера. Далее производитель рекомендует отшлифовать основание кулера, если оно имеет неравномерности, но если у вас серьезный топовый кулер, то этого, скорее всего, делать не придется. Капелька жидкого металла ложится на процессор, как капелька припоя, только она не затвердевает. Дальше – самое интересное, пальцем размазывать жидкий металл по процессору нельзя, пальцы жирные, да и для кожи это будет вредно. Производитель рекомендует использовать резиновые перчатки без талька или ватный тампон. Вату использовать не стоит, так как она оставляет ворсинки, так что для нанесения Coollaboratory Liquid Pro на процессор отлично подошла бумажная салфетка. Размазать термоинтерфейс по поверхности процессора оказалось очень легко, если, «втирать» его в основание салфеткой. Но делать это следует очень осторожно, чтобы не разнести электропроводный термоинтерфейс за пределы процессора. Достаточно одной капли Coollaboratory Liquid Pro, чтобы «залудить» всю поверхность теплораспределительной крышки процессора, после чего стоит попробовать приложить кулер и посмотреть, если ли контакт термоинтерфейса с его основанием. Учитывая неравномерность основания процессора, одной капли может не хватить, желательно нанести термоинтерфейс и на основание кулера тем же методом. Когда контакт основания процессора и кулера будет полным, этот процесс можно считать завершенным. В нашем случае это выглядело так:

Нажмите для увеличения

Важно! Нельзя допускать нанесения излишка Coollaboratory Liquid Pro! Термоинтерфейс находится в жидком состоянии и легко выдавливается, если выдавленная капля попадет на электронные компоненты системы, то вызовет замыкание контактов и порчу оборудования. Тот слой Coollaboratory Liquid Pro, который находится между процессором и кулером, держится там за счет сил межмолекулярного сцепления. Термоинтерфейс Coollaboratory можно столь же успешно наносить и на ядро видеоадаптера, но при этом следует особенно внимательно относиться к аккуратности нанесения и не допускать излишков, так как графическое ядро окружено открытыми навесными элементами на подложке, замыкание которых не приведет ни к чему хорошему. Удалить термоинтерфейс Coollaboratory Liquid Pro будет труднее, чем нанести. Жидкий металл проникает глубоко в поры на поверхности. Основную массу можно стереть простой бумажной салфеткой, но полного удаления можно добиться только полировкой или применением специальных средств для очистки металлов.

Coollaboratory Liquid MetalPad

Более новый продукт компании Coollaboratory, который также является термоинтерфейсом на основе жидкого металла, но изначально находится в твердом агрегатном состоянии, в виде металлической фольги.

Нажмите для увеличения

Под пластиковой упаковкой скрыты три квадрата размером 38х38 мм и три квадрата 20х20 мм, для процессоров и видеочипов, соответственно. Помимо этого в комплекте идет набор для очистки поверхности от следов жидкометаллического термоинтерфейса: две салфетки, пропитанные спиртосодержащей жидкостью, и шлифовка.

Нажмите для увеличения

Инструкция написана на английском языке, но на сайте производителя доступен и русскоязычный вариант. Coollaboratory Liquid MetalPad представляет собой термоинтерфейс, аналогичный по свойствам Coollaboratory Liquid Pro, но находится в твердом агрегатном состоянии, что облегчает процесс нанесения и увеличивает безопасность использования. Фольга укладывается, как прокладка, между процессором и основанием кулера, причем размеры фольги ни в коем случае не должны выступать за площадь контакта, иначе термоинтерфейс попадет на другие элементы системы. Подрезать излишки можно простыми острыми ножницами, и делать это следует, не вынимая фольги из бумажной обложки. Принцип работы Coollaboratory Liquid MetalPad достаточно прост: находясь в виде фольги, он без особых трудностей помещается на поверхность процессора, следом аккуратно устанавливается кулер, чтобы не сместить фольгу, и крепится. На этом первый этап завершен. Чтобы металлическая фольга перешла в жидкое состояние и заполнила собой неровности, необходимо прогреть ее до температуры около 60°С. Сделать это легко. После того как система собрана, включаем компьютер и запускаем один из стресс-тестов, которые сильнее всего прогревают процессор, например S&M или EVEREST. Для контроля температуры процессора можно использовать фирменные утилиты от производителя материнской платы или специальные программы, например SpeedFan. Это происходит примерно так: после запуска стресс-теста температура процессора начинает резко расти, после того как она переваливает за значение 60-70 градусов, через несколько секунд она вдруг столь же резко падает на 10-20 градусов и в течении 5-10 минут стабилизируется. Если ваш процессор не достигает нужной температуры, то можно пойти иным путем – вручную замедлить работу вентилятора на кулере, и тем самым уменьшить эффективность охлаждения. Для этого можно использовать ручную установку скорости вентилятора в BIOS материнской платы, иногда можно обойтись программными средствами (SpeedFan). После достижения эффекта плавления (через некоторое время после падения температуры) следует вернуть нормальную скорость вращения вентилятора, или выбрать оптимальную. Для тех, кто использует водяное охлаждение, методика несколько иная – разогреть процессор до нужной температуры простым стресс-тестом вряд ли получится, так как водяное охлаждение обычно обладает высокой эффективностью. Для достижения эффекта плавления придется на некоторое время отключить водяной насос от питания и тем самым прекратить циркуляцию хладагента в контуре охлаждения. Температура процессора будет расти до тех пор, пока насос не будет активирован снова. Осторожно! Если перегрев достигнет критической для процессора температуры, он может выйти из строя! Поэтому вместо стресс-теста используйте более медленные способы нагрева процессора, например, архивирование большого файла. Следует помнить о том, что после плавления фольги таким методом, резкого снижения температуры не будет, ведь тепло от водоблока не отводится, поэтому следует внимательно следить за температурой процессора и после некоторого снижения температуры в диапазоне 60-70 градусов вновь активировать водяную помпу. Подтверждением полученного результата должно стать снижение температуры процессора по сравнению с предыдущей термопастой. Для удаления Coollaboratory Liquid MetalPad с поверхности процессора и кулера в комплекте идет специальная полировка, которой необходимо счистить остатки термоинтерфейса, не поддавшиеся салфетке. Только не давите не полировку слишком сильно, чтобы не поцарапать поверхность. Купить Coollaboratory Liquid MetalPad в России так же непросто, как и его жидкий аналог, но он уже присутствует в прайс-листах интернет-магазинов. Один из ключевых партнеров Coollaboratory – немецкий Интернет-магазин innovatek OS GmbH, в котором Coollaboratory Liquid MetalPad можно заказать по цене 16,5 евро за весь набор, или приобрести урезанные наборы по более низкой цене.

Если Вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.

Есть металл, который проводит электричество, но не тепло

Диоксид ванадия

В науке существует закон, известный как закон Видемана-Франца, который просто гласит, что большинство металлов, которые являются хорошими проводниками электричества, также являются хорошими проводниками тепла. . Этот закон, по сути, объясняет, почему такие вещи, как моторы и смартфоны, нагреваются, когда они используются в течение длительного периода времени.

Однако был обнаружен один металл, нарушающий это правило. Известный как металлический диоксид ванадия (VO2), он, по-видимому, способен проводить электричество без сопутствующего тепла.VO2 уже является уникальным металлом — он может переключаться между изолятором и проводником при нагревании до 67 градусов по Цельсию (152 градусов по Фаренгейту), но его отклонение от закона Видемана-Франца означает, что он может быть идеальным для более широкого спектра применений. для каких других металлов не подходят.

Исследование, которое привело к раскрытию информации о VO2, было проведено группой ученых из Национальной лаборатории Лоуренса Беркли Министерства энергетики (Лаборатория Беркли) и Калифорнийского университета в Беркли еще в январе.Исследователи были удивлены и взволнованы, увидев уникальные возможности этого материала.

«Это было совершенно неожиданное открытие», — сказал ведущий исследователь и физик Цзюньцяо Ву из отдела материаловедения лаборатории Беркли. «Это показывает резкое нарушение закона из учебников, который, как известно, был надежным для обычных проводников. Это открытие имеет фундаментальное значение для понимания основного электронного поведения новых проводников ».

Дальнейший анализ

Ву и его команда обратились к сотруднику Национальной лаборатории Ок-Ридж и профессору Университета Дьюка Оливье Делэру, чтобы узнать больше о VO2.Используя моделирование и эксперименты по рассеянию рентгеновских лучей, их совместные усилия позволили им наблюдать кристаллическую решетку материала — известную как фононы — и то, как движутся его электроны. Затем диоксид ванадия показал команде, что теплопроводность, приписываемая электронам, в десять раз меньше, чем ожидалось законом Видемана-Франца. Кроме того, электроны двигались подобно жидкости.

«Электроны движутся синхронно друг с другом, как жидкость, а не как отдельные частицы, как в обычных металлах», — объяснил Ву.«Для электронов тепло — это случайное движение. Нормальные металлы эффективно переносят тепло, потому что существует так много различных возможных микроскопических конфигураций, между которыми могут прыгать отдельные электроны ».

Ву добавил: «Напротив, скоординированное движение электронов в диоксиде ванадия, подобное маршевой полосе, вредно для теплопередачи, поскольку существует меньше конфигураций, доступных для электронов, которые могут беспорядочно прыгать между ними».

На этом сюрпризы не закончились. Затем команда обнаружила, что количество электричества и тепла, которое может проводить VO2, можно регулировать, когда вводятся другие материалы.Например, добавление металлического вольфрама одновременно снижает температуру, при которой VO2 становится металлическим, и делает его лучшим проводником тепла.

«Этот материал можно использовать для стабилизации температуры», — сказал Фань Янг, научный сотрудник лаборатории молекулярной литейной лаборатории Беркли и соавтор исследования. Далее Ян объяснил, что потребуются дополнительные работы и исследования, прежде чем диоксид ванадия можно будет коммерциализировать и использовать в общедоступных продуктах.

Тем не менее, команда отмечает, что VO2 может использоваться для удаления или, по крайней мере, уменьшения тепла в двигателях или для создания оконного покрытия, которое «улучшает эффективное использование энергии в зданиях.«Представьте себе, что вы можете охладить комнату без использования кондиционеров или стоячих вентиляторов или удерживать тепло внутри здания зимой.

Конечно, время покажет, справится ли диоксид ванадия с этой задачей. Независимо от результата, интересно узнать, как такие характеристики существуют в ничего не подозревающих материалах.

Как читатель футуризма, мы приглашаем вас присоединиться к Singularity Global Community, форуму нашей материнской компании, чтобы обсудить футуристическую науку и технологии с единомышленниками со всего мира.Присоединяйтесь бесплатно, зарегистрируйтесь сейчас!

Тепловые свойства неметаллов | Инженеры Edge

Связанные ресурсы: теплопередача

Тепловые свойства неметаллов

Проектирование и проектирование теплопередачи
Конструирование металлов и материалов
Обзор теплопроводности, теплопередачи

Термические свойства неметаллов

Электропроводность: передача тепла через материалы с низкой теплопроводностью происходит медленнее, чем через материалы с высокой теплопроводностью.Соответственно, материалы с высокой теплопроводностью широко используются в теплоотводах, а материалы с низкой теплопроводностью используются в качестве теплоизоляции. Теплопроводность материала может зависеть от температуры. Величина, обратная теплопроводности, называется удельным тепловым сопротивлением.

Плотность: Плотность или, точнее, объемная массовая плотность вещества — это его масса на единицу объема.

Удельная теплоемкость: тепло, необходимое для повышения температуры единицы массы данного вещества на заданную величину (обычно на один градус).

Материал	Электропроводность Вт / м- ° C	Плотность кг / м ³	Удельная теплоемкость Дж / кг- ° C
АБС-пластик	0,25	1.014 x 10 ³	1,26 x 10 ³
Ацетали	0.3	1,42 х 10 ³	1,5 х 10 ³
Акрил	0,06	1,19 х 10 ³	1,5 х 10 ³
Алкид	0,85	2,0 х 10 ³	1.3 х 10 ³
Глинозем, 96%	21,0	3,8 x 10 ³	880,0
Глинозем чистый	37,0	3,9 x 10 ³	880,0
Асбест, листы асбестовые	0.166	–	–
Асбест, цемент	2,08	–	–
Асбест, Цементные плиты	0,74	–	–
Асбест, гофрированный, 4 слоя / дюйм	0.087	–	–
Асбест, войлок, 20 лам / дюйм	0,078	–	–
Асбест, войлок, 40 лам / дюйм	0,057	–	–
Асбест в сыпучей упаковке	0.154	520,0	–
Асфальт	0,75	–	–
Бакелит	0,19	–	–
Бальзамная вата 2,2 фунта / фут 3	0.04	35,0	–
Бериллия, 99,5%	197,3	–	–
Кирпич, Строительный кирпич	0,69	1,6 x 10 ³	–
Кирпич, Карборундовый кирпич	18.5	–	–
Кирпич, Хромированный кирпич	2,32	3,0 x 10 ³	–
Кирпич, Кизельгур	0,24	–	–
Кирпич, Лицевой кирпич	1.32	2,0 х 10 ³	–
Кирпич шамотный	1.04	2,0 х 10 ³	–
Кирпич, магнезит	3,81	–	–
Углерод	6.92	–	–
Картон, Celotex	0,048	–	–
Картон гофрированный	0,064	–	–
Цемент, Строительный раствор	1.16	–	–
Цемент, Портленд	0,29	1,5 х 10 ³	–
Бетон, Шлак	0,76	–	–
Бетон, Камень 1-2-4 смесь	1.37	2,1 x 10 ³	–
Пробка, пробковая плита, 10 фунтов / фут 3	0,043	160,0	–
Пробка молотая	0,043	150,0	–
Пробка, повторно гранулированная	0.045	80,0	–
Алмаз, пленка	700,0	3,5 x 10 ³	2,0 х 10 ³
Алмаз, тип IIA	2,0 х 10 ³	–	–
Алмаз, тип IIB	1.3 х 10 ³	–	–
Кизельгур	0,061	320,0	–
E-Стекловолокно	0,89	2,54 х 10 ³	820,0
Эпоксидная смола с высоким заполнением	2.163	–	–
Эпоксидная смола, без заливки	0,207	–	–
Войлок, Волосы	0,036	265,0	–
Войлок, шерсть	0.052	330,0	–
Волокнистая изоляционная плита	0,048	240,0	–
Стекло эпоксидной смолы FR4, медь 1 унция	9,11	–	–
Стекло эпоксидной смолы FR4, медь 2 унции	17.71	–	–
FR4 Эпоксидное стекло, 4 унции меди	35,15	–	–
FR4 Эпоксидное стекло, без меди	0,294	1,9 x 10 ³	1,15 х 10 ³
Стекло боросиликатное	1.09	2,2 х 10 ³	–
Стекло, Pyrex	1.02	2,23 х 10 ³	837,0
Стекло, Окно	0,78	2,7 x 10 ³	–
Стекло, шерсть, 1.5 фунтов / фут 3	0,038	24,0	–
Инсулекс, сухой	0,064	–	–
Капок	0,035	–	–
Каптон	0.156	–	1.09 x 10 ³
Магнезия, 85%	0,067	270,0	–
Слюда	0,71	–	–
Майлар	0.19	–	–
нейлон	0,242	1,1 x 10 ³	1,7 x 10 ³
Фенольные, на бумажной основе	0,277	–	–
Фенольные, простые	0.519	–	–
Гипс, гипс	0,48	1,44 x 10 ³	–
Штукатурка, Металлическая рейка	0,47	–	–
Штукатурка, деревянная рейка	0.28	–	–
Оргстекло	0,19	–	–
Поликарбонат	0,19	1,2 х 10 ³	1,3 x 10 ³
Полиэтилен высокой плотности	0.5	950,0	2,3 x 10 ³
Полиэтилен низкой плотности	0,35	920,0	2,3 x 10 ³
Полиэтилен средней плотности	0,4	930,0	2.3 х 10 ³
полистирол	0,106	–	–
Поливинилхлорид	0,16	–	–
Pyrex	1,26	–	–
Минеральная вата, 10 фунтов / фут 3	0.04	160,0	–
Минеральная вата, насыпная упаковка	0,067	64,0	–
Резина, бутил	0,26	–	–
Твердая резина	0.19	–	–
Резина, силикон	0,19	–	–
Резина, мягкая	0,14	–	–
Опилки	0.059	–	–
S-стекловолокно	0,9	2,49 х 10 ³	835,0
Аэрогель кремнезема	0,024	140,0	–
Кремний, 99.9%	150,0	2,33 х 10 ³	710,0
Силиконовая смазка	0,21	–	–
Камень, Гранит	2,8	2,64 х 10 ³	–
Камень, известняк	1.3	2,5 x 10 ³	–
Камень, Мрамор	2,5	2,6 x 10 ³	–
Камень, Песчаник	1,83	2,2 х 10 ³	–
Пенополистирол	0.035	–	–
тефлон	0,22	–	1,04 х 10 ³
Стружка	0,059	–	–
Дерево, Cross Grain, Balsa, 8.8 фунтов / фут 3	0,055	140,0	–
Дерево, перекрестное зерно, кипарис	0,097	460,0	–
Дерево, поперечное зерно, ель	0,11	420,0	–
Дерево, поперечное зерно, клен	0.166	540,0	–
Дерево, Cross Grain, Дуб	0,166	540,0	–
Дерево, Cross Grain, Белая сосна	0,112	430,0	–
Дерево, Cross Grain, Желтая сосна	0.147	640,0	–
Оксид алюминия, Al 2 O 3, 99,5%	32,0	–	–
Оксид алюминия, Al 2 O 3, 96%	21,5	–	–
Оксид алюминия, Al 2 O 3, 90%	12.0	–	–

Преобразование теплопроводности:
1 кал / см ² / см / сек / ° C = 10,63 Вт / дюйм — ° C

117 БТЕ / (час-фут F) x (0,293 Вт-час / БТЕ) x (1,8 F / C) x (фут / 12 дюймов) = 5,14 Вт / дюйм — ° C
или
117 БТЕ / (час-фут-фут) x 0,04395 ватт-час-фут-фут / (БТЕ = ° C — дюйм) = 5,14 Вт / дюйм — ° C

Связанный:

Дата / Время:

Какие металлы самые проводящие?

Электропроводность играет жизненно важную роль во многих отраслях промышленности, включая электронику, аэрокосмическую промышленность и телекоммуникации. Однако на самом деле существует несколько видов проводимости. Теплопроводность относится к способности материала передавать тепло, а электрическая проводимость относится к способности материала пропускать электрический ток без сопротивления.Как правило, материалы, которые демонстрируют высокую теплопроводность, также обладают высокой электропроводностью.

Электропроводность различна для разных материалов и зависит от внешних условий. Некоторые из факторов, влияющих на проводимость, включают форму, размер, температуру и внешние электромагнитные поля. Примеси в веществе также могут препятствовать потоку электронов и уменьшать проводимость.

Большинство металлов в той или иной степени проводят тепло и электричество, но некоторые металлы обладают большей проводимостью, чем другие.В результате проводимость является важным фактором, который следует учитывать при гальванике. Если вам нужен конечный продукт, который может хорошо проводить тепло или электричество, вам нужно будет выбрать токопроводящее металлическое покрытие, которое будет соответствовать уникальным требованиям вашего приложения.

Шесть самых проводящих металлических покрытий, доступных

Выбор металла с правильным уровнем проводимости может обеспечить или нарушить функциональный успех продукта или компонента. Чтобы помочь вам оценить ваши возможности, мы создали это руководство по наиболее проводящим металлам, используемым для гальваники на подложках в промышленных отраслях.Шесть наиболее проводящих металлов, которые следует учитывать, включают:

Серебро: Серебро, самый проводящий металл, эффективно проводит тепло и электричество благодаря своей уникальной кристаллической структуре и одновалентному электрону. Серебро обеспечивает низкую контактную износостойкость и отличную оптическую отражательную способность, что делает его идеальным для покрытия контактов, зеркал и проводов в телекоммуникационных приложениях. Однако серебряные покрытия также легко тускнеют, поэтому они используются реже, чем покрытия из меди и золота.
Медь: Как и серебро, одновалентный электрон меди делает ее металлом с высокой проводимостью. Он также обеспечивает хорошую коррозионную стойкость. Медные покрытия находят применение в полупроводниках, печатных платах и других приложениях, в которых важна электрическая проводимость.
Золото : Высокая проводимость золота в сочетании с его коррозионной стойкостью, износостойкостью и стабильным контактным сопротивлением делают его идеальным для нанесения покрытий на полупроводники, разъемы, печатные и протравленные схемы.Если вы готовы согласиться с более высокой ценой, золото обычно дает наибольшие преимущества для продуктов, требующих проводимости.
Цинк: Хотя цинк значительно менее проводящий, чем золото, медь и серебро, он может быть доступной альтернативой этим более дорогим металлам. Цинк обладает хорошей проводимостью и высокой прочностью.
Никель: Другой проводящий металл, никель, обычно наносится на поверхность детали для увеличения толщины и повышения устойчивости к износу и коррозии.Вы можете выбрать никелевое покрытие для сложных промышленных и военных применений.
Платина: Платина — драгоценный металл, который часто используется в качестве защитного покрытия для других металлов, которые легко подвержены коррозии. Чрезвычайно высокая температура плавления платины также делает ее пригодной для применений, требующих высокой теплопроводности.

В SPC мы можем покрывать продукты и компоненты всеми этими металлами с высокой проводимостью. Если вы не уверены, какой вариант лучше всего соответствует вашим требованиям, наша команда экспертов по отделке поверхностей будет рада помочь вам.

Свяжитесь с SPC, чтобы узнать больше

Sharretts Plating Company — это компания, предлагающая полный спектр услуг по отделке, которая занимается инновациями в гальванической промышленности более 90 лет. Чтобы узнать больше о проводящих металлических покрытиях, которые мы предлагаем, или получить квалифицированные ответы на другие вопросы по гальванике, заполните нашу онлайн-форму для связи сегодня.

Электропроводность

Электропроводность — это мера легкость, с которой электрический заряд или тепло могут проходить через материал.А проводник — это материал, который дает очень небольшое сопротивление потоку электрический ток или тепловая энергия. Материалы классифицируются как металлы, полупроводники и изоляторы. Металлы — самые проводящие и изоляторы. (керамика, дерево, пластик) наименее проводящие.

Электропроводность говорит нам, насколько хорошо материал позволяет электричеству проходить через него.Многие люди думают о медных проводах как о чем-то, что имеет отличные электрические характеристики. проводимость.

Теплопроводность говорит нам, с какой легкостью тепловая энергия (тепло для большинства целей) может перемещаться по материалу. Некоторые материалы, такие как металлы, позволяют теплу перемещаться через них довольно быстро. Представьте, что одной рукой вы касаетесь кусок металла, а с другой — кусок дерева.Какой материал становится холоднее? Если бы вы сказали «металл», вы были бы правы. Но, Фактически, оба материала имеют одинаковую температуру. Это относительное теплопроводность. Металл обладает более высокой теплопередачей или термической способностью. проводимость, чем у дерева, позволяя теплу от вашей руки уходить быстрее. Если вы хотите, чтобы что-то оставалось холодным, лучше всего это завернуть во что-нибудь который не обладает высокой теплопередачей или высокой теплопроводностью, это был бы изолятор.Керамика и полимеры обычно являются хорошими изоляторами, но вы должны помнить, что полимеры обычно имеют очень низкую температуру плавления. Это означает, что если вы разрабатываете что-то, что сильно нагревается, полимер может расплавиться в зависимости от температуры плавления.

Серебро имеет самую высокую электропроводность из всех металлов. Фактически, серебро определяет проводимость — все другие металлы сравниваются с Это.По шкале от 0 до 100 серебро занимает 100 место, медь — 97, а золото. на 76. Из-за этого свойства, а также из-за того, что он не зажигает легко, серебро обычно используется в электрических цепях и контактах. Серебро также используется в аккумуляторах, где надежность является обязательной и применяются ограничения по весу, например, для портативных хирургических инструментов, слуховых аппаратов, кардиостимуляторов и космическое путешествие.

ССЫЛКИ

http: // www.Physics4kids.com/files/elec_conduct.html
План урока для учителей о проводимости — http://www.infinitepower.org/pdf/09-Lesson-Plan.pdf

Все информация на этой странице взята из U of C — Щелкните по Кембриджскому университету значок для благодарностей.

Почему непроводящие строительные материалы важны

Пултрузионные продукты не проводят электричество по отношению к таким материалам, как металл.FRP также имеют низкую теплопроводность, что означает, что передача тепла происходит с более низкой скоростью. Это приводит к более удобной поверхности продукта при физическом контакте.

Предложение непроводящих материалов для всех отраслей промышленности — одна из ключевых особенностей, которая выделяет изделия из пултрузионного стекловолокна на рынке. Стеклопластики, также называемые армированными волокнами полимерами, могут выдерживать тепло от электрических или естественных источников.

Для создания пултрузионных продуктов пучки ровингов из углеродного, арамидного или стекловолокна пропускают через ванну со смолой.Этот процесс усиливает полимерные волокна и создает термостойкие высокоэффективные материалы, которые могут прослужить до 15 лет при минимальном обслуживании или вообще без него.

Во время производственного процесса в волокнистые ровницы также вводится смола для их дальнейшего армирования. Полученный материал, отлитый и затем отвержденный до желаемого размера и формы, чрезвычайно легкий и простой в установке.

В качестве превосходной альтернативы дереву, бетону, алюминию и даже стали изделия из армированного волокном полимера (FRP) более безопасны благодаря своей высокой термостойкости.

Последние 22 года Tencom усердно работает над разработкой безопасных и долговечных изделий из пултрузионного материала для коммерческого и жилищного строительства. Чтобы узнать больше о пултрузии, щелкните здесь.

Термостойкие материалы

Термостойкость и противопожарная защита — два ключевых фактора в обеспечении безопасности коммерческих и жилых зданий.

Чтобы дерево, бетон и асфальт были термостойкими, необходимо нанести слой защитного покрытия.Это тип химического покрытия, которое очень токсично для окружающей среды и работает не так, как композиты из стеклопластика.

Пултрузионные продукты с самого начала устойчивы к высоким температурам. Нет необходимости добавлять слои токсичных химикатов. Что касается металлов, таких как алюминий и сталь, они имеют более высокую теплоемкость, чем дерево, но не являются полностью термостойкими. Они все еще могут плавиться при более высоких температурах, которые могут возникнуть во время сильного пожара.

Насколько термостойкие композиты из стеклопластика?

Все сводится к способу создания армированных волокном полимерных композитов.Волокнистый ровинг загружается в пултрузионную машину, что обеспечивает постоянство прочности всего продукта.

Натяжной ролик также продвигает катушки с материалом и арматуру через машину. Это формирует из армированного волокном полимера композит. Затем ровницы проходят стадию «смачивания», на которой они погружаются в жидкую смолу.

По мере замачивания ровницы будут пропитываться смолой, что еще больше улучшит состав продукта.На этом этапе можно добавлять различные цвета, вводя пигменты в необработанный продукт.

Наконец, продукт будет отлит и отвержден, что сделает композит устойчивым к ударам, ультрафиолетовым лучам, коррозии и нагреву.

Композиты FRP против дерева

Самый простой способ сравнить изделие из пултрузионного стекловолокна и обычный строительный материал — это сравнить композиты из стеклопластика с деревом. Древесина легко воспламеняется и быстро сгорает без надлежащих химических покрытий для ее защиты.

Дерево использовалось в строительных проектах. Человечество впервые научилось рубить дерево. На протяжении всей истории человечества он служил основным материалом для строительства, но у использования дерева есть много недостатков.

Одна из самых больших проблем — насколько он проводящий. Он является чемпионом по теплоизоляции в конкурсе на использование непроводящих материалов. По соображениям безопасности композиты из стеклопластика все чаще предпочитают древесину в строительных проектах.

Композиты, армированные стекловолокном, имеют сверхвысокую температуру стеклования (Tg) около 575 ° F (302 ° C).Эти композиты из стеклопластика остаются непроводящими, химически стойкими и коррозионно-стойкими при чрезвычайно высоких температурах.

Это означает, что в случае пожара внутри здания опорные конструкции из композитных материалов FRP не дрогнут. Они выдержат очень высокую температуру и давление.

Нет необходимости добавлять токсичные химические покрытия к композитным деталям из стеклопластика, и они практически не требуют обслуживания.

Пултрузионное стекловолокно, которое часто воспринимается как перекладины, столбы, балки, столбы и другие типы структурных опор, помогает сохранить целостность здания в случае пожара. Он также может помочь замедлить распространение огня благодаря своим термостойким свойствам.

Композиты FRP и металлы

По сравнению с алюминием или сталью изделия из стеклопластика по-прежнему являются вашим лучшим выбором. Непроводящие, коррозионно-стойкие и на 75% легче стальных изделий, пултрузионные стекловолоконные материалы обеспечивают дополнительную безопасность без ущерба для прочности или жесткости.

Зданиям требуется много (миль) электропроводки для подачи питания в каждую комнату и каждый прибор. Это может генерировать много тепла, особенно в больших корпоративных зданиях. Тепло, исходящее от тепловых или электрических источников, не повредит или не расплавит композиты FRP, как алюминий и сталь.

Хотя известно, что металлы обладают более высокой термостойкостью, чем древесина, они все же не могут сравниться с пултрузионными продуктами.

Наличие непроводящих свойств полезно не только для зданий.Это также большое преимущество в автомобильном мире. На протяжении десятилетий автомобили, грузовики и внедорожники производились в основном из стали.

Это сделало автомобили слишком тяжелыми и ужасно расходящими газ. Он также не подходил для высокопроизводительных автомобилей или грузовиков на топливных элементах. В поисках непроводящего и легкого материала автомобильные инженеры обратились к композитам из стекловолокна.

Этот термостойкий материал можно увидеть в кузове знаменитого Lamborghini. Изящный и легкий, водителям не нужно беспокоиться о том, что под капотом станет слишком жарко во время гонок.

Композитные материалы

FRP также используются для создания непроводящих водородных резервуаров для грузовиков на топливных элементах. Это обеспечивает безопасность водителя и других людей на дорогах в случае аварии. Кроме того, благодаря более высокому пределу прочности на разрыв резервуар с меньшей вероятностью разорвется при ударе, что само по себе является еще одной мерой безопасности.

Обладая способностью выдерживать чрезвычайно высокие температуры при сохранении целостности здания, стеклопластик обеспечивает душевное спокойствие и безопасность, которых просто нет в других продуктах, таких как дерево и металлы.

Наука о теплопередаче: что такое проводимость?

Тепло — интересный вид энергии. Он не только поддерживает жизнь, делает нас комфортными и помогает готовить пищу, но и понимание его свойств является ключом ко многим областям научных исследований. Например, знание того, как передается тепло и степень, в которой различные материалы могут обмениваться тепловой энергией, управляет всем: от обогревателей здания и понимания сезонных изменений до отправки кораблей в космос.

Тепло может передаваться только тремя способами: теплопроводностью, конвекцией и излучением. Из них проводимость, пожалуй, самая распространенная и регулярно встречается в природе. Короче говоря, это передача тепла посредством физического контакта. Это происходит, когда вы нажимаете рукой на оконное стекло, когда вы ставите горшок с водой на активный элемент и когда вы кладете утюг в огонь.

Этот перенос происходит на молекулярном уровне — от одного тела к другому — когда тепловая энергия поглощается поверхностью и заставляет молекулы этой поверхности двигаться быстрее.В процессе они натыкаются на своих соседей и передают им энергию — процесс, который продолжается до тех пор, пока добавляется тепло.

Теплопроводность происходит через любой материал, представленный здесь прямоугольной полосой. Скорость переноса частично зависит от толщины материала (обозначено A). Кредит: Boundless

Процесс теплопроводности зависит от четырех основных факторов: градиента температуры, поперечного сечения материалов, длины пути и свойств этих материалов.

Температурный градиент — это физическая величина, которая описывает, в каком направлении и с какой скоростью изменяется температура в определенном месте. Температура всегда течет от самого горячего источника к самому холодному, потому что холод — это не что иное, как отсутствие тепловой энергии. Этот переход между телами продолжается до тех пор, пока разница температур не исчезнет и не наступит состояние, известное как тепловое равновесие.

Поперечное сечение и длина пути также являются важными факторами. Чем больше размер материала, участвующего в переносе, тем больше тепла необходимо для его нагрева.Кроме того, чем больше площадь поверхности подвергается воздействию открытого воздуха, тем выше вероятность потери тепла. Поэтому более короткие объекты с меньшим поперечным сечением — лучший способ минимизировать потери тепловой энергии.

И последнее, но не менее важное, это физические свойства используемых материалов. По сути, когда дело доходит до теплопроводности, не все вещества одинаковы. Металлы и камень считаются хорошими проводниками, поскольку они могут быстро передавать тепло, тогда как такие материалы, как дерево, бумага, воздух и ткань, плохо проводят тепло.

Электропроводность, как показано при нагревании металлического стержня пламенем. Кредит: Thomson Higher Education

Эти проводящие свойства оцениваются на основе «коэффициента», который измеряется относительно серебра. В этом отношении серебро имеет коэффициент теплопроводности 100, тогда как другие материалы имеют более низкий рейтинг. К ним относятся медь (92), железо (11), вода (0,12) и дерево (0,03). На противоположном конце спектра находится идеальный вакуум, который не может проводить тепло, и поэтому оценивается как нулевой.

Материалы, плохо проводящие тепло, называются изоляторами. Воздух с коэффициентом проводимости 0,006 является исключительным изолятором, поскольку он может удерживаться в замкнутом пространстве. Вот почему в искусственных изоляторах используются воздушные отсеки, такие как окна с двойным остеклением, которые используются для сокращения счетов за отопление. По сути, они действуют как буферы от потерь тепла.

Перо, мех и натуральные волокна являются примерами натуральных изоляторов.Эти материалы позволяют птицам, млекопитающим и людям оставаться в тепле. Морские каланы, например, живут в океанических водах, которые часто очень холодны, а их роскошный густой мех сохраняет им тепло. Другие морские млекопитающие, такие как морские львы, киты и пингвины, полагаются на толстый слой жира (также известный как жир) — очень плохой проводник — для предотвращения потери тепла через кожу.

Это вид носовой части космического корабля «Дискавери», построенного из жаропрочных углеродных композитов. Предоставлено: NASA

. Та же самая логика применяется к изоляции домов, зданий и даже космических кораблей.В этих случаях методы включают либо воздушные карманы между стенами, стекловолокно (которое задерживает воздух) или пену высокой плотности. Космические аппараты представляют собой особый случай и используют изоляцию в виде пенопласта, армированного углеродного композитного материала и плиток из кварцевого волокна. Все они являются плохими проводниками тепла и, следовательно, предотвращают потерю тепла в космосе, а также предотвращают попадание экстремальных температур, вызванных атмосферным входом, в кабину экипажа.

Посмотрите это видео, демонстрирующее тепловые плитки на космическом шаттле:

Законы, регулирующие теплопроводность, очень похожи на закон Ома, регулирующий электрическую проводимость.В этом случае хороший проводник — это материал, который позволяет электрическому току (то есть электронам) проходить через него без особых проблем. Электрический изолятор, напротив, представляет собой любой материал, внутренние электрические заряды которого не текут свободно, и поэтому очень трудно проводить электрический ток под действием электрического поля.

В большинстве случаев материалы, которые плохо проводят тепло, также плохо проводят электричество. Например, медь хорошо проводит тепло и электричество, поэтому медные провода так широко используются в производстве электроники.Золото и серебро еще лучше, и там, где цена не является проблемой, эти материалы также используются при строительстве электрических цепей.

И когда кто-то хочет «заземлить» заряд (то есть нейтрализовать его), они отправляют его через физическое соединение с Землей, где заряд теряется. Это обычное явление для электрических цепей, в которых присутствует незащищенный металл, гарантирующий, что люди, случайно вступившие в контакт, не будут поражены электрическим током.

Изоляционные материалы, такие как резина на подошвах обуви, используются для защиты людей, работающих с чувствительными материалами или вблизи источников электрического тока, от электрических разрядов.Другие изоляционные материалы, такие как стекло, полимеры или фарфор, обычно используются в линиях электропередач и высоковольтных передатчиках мощности, чтобы энергия передавалась в цепи (и ничего больше!)

Короче говоря, проводимость сводится к передаче тепла или передачи электрического заряда. И то, и другое происходит в результате способности вещества позволять молекулам передавать энергию через них.

Мы написали много статей о проводимости для Universe Today. Прочтите эту статью о первом законе термодинамики или эту статью о статическом электричестве.

Если вам нужна дополнительная информация о теплопроводности, ознакомьтесь со статьей BBC о теплопередаче, а здесь есть ссылка на гипертекстовый справочник по физике.

Мы также записали целую серию Astronomy Cast about Magnetism — Episode 42: Magnetism Everywhere.

Как это:

Нравится Загрузка …

Какой элемент самый проводящий?

Серебро — элемент с самой высокой электропроводностью.

Электропроводность — это способность материала передавать энергию.Поскольку существуют разные формы энергии, существуют разные типы проводимости, включая электрическую, тепловую и акустическую проводимость. Серебро — самый проводящий элемент с точки зрения электропроводности. Углерод в форме алмаза — лучший проводник тепла (серебро — лучший металл). Следующим лучшим проводником после серебра является медь, за ней следует золото. Вообще, металлы являются лучшими проводниками тепла и электричества.

Почему серебро — лучший дирижер?

Серебро является лучшим проводником электричества потому, что его электроны движутся свободнее, чем электроны других элементов.Это связано с кристаллической структурой и электронной конфигурацией серебра. Хотя серебро является лучшим проводником электричества, оно легко тускнеет и теряет проводимость, к тому же оно дороже меди. Золото используется, когда важна коррозионная стойкость.

Электропроводность элементов

Периодическая таблица электропроводности

Вот таблица электропроводности десяти самых проводящих элементов. Все эти элементы — металлы. Многие сплавы также являются проводящими, включая углеродистую сталь, нержавеющую сталь, латунь, бронзу, галинстан и манганин.Неметаллы — это электрические изоляторы, за некоторыми исключениями.

Элемент	Электропроводность (См / м при 20 ° C)
Серебро	6,30 × 10 ⁷
Медь	5,96 × 10 ⁷
Золото	4,11 × 10 ⁷
Алюминий	3,77 × 10 ⁷
Кальций	2.98 × 10 ⁷
Вольфрам	1.79 × 10 ⁷
Цинк	1.69 × 10 ⁷
Кобальт	1.60 × 10 ⁷
Никель	1.43 × 10 ⁷
Рутений	1.41 × 10 ⁷

Таблица электропроводности химических элементов.

Теплопроводность элементов

Вот таблица теплопроводности элементов.В большинстве таблиц перечислены только металлы, потому что металлы в целом проводят тепло лучше, чем неметаллы. Алмаз (неметалл) — исключение.

Таблица теплопроводности 9212 химические элементы.

Есть ли поведение в отношении неметаллов?

Хотя лучшими проводниками являются металлы, некоторые неметаллы проводят тепло и электричество. Алмаз (кристаллический углерод) является отличным проводником тепла, хотя и является электрическим изолятором.Однако аморфный углерод и графит действительно проводят электричество. Полуметаллы — честные проводники. Германий и кремний не проводят электричество так же хорошо, как графит, но они проводят больше, чем морская вода.

Факторы, влияющие на электрическую проводимость

На электрическую проводимость влияют несколько факторов:

Температура : Таблицы электропроводности включают температуру, потому что повышение температуры термически возбуждает атомы и снижает проводимость (увеличивает удельное сопротивление).В целом зависимость между температурой и проводимостью линейна, но при низких температурах она нарушается.
Размер и форма : электрическое сопротивление пропорционально длине и обратно пропорционально площади поперечного сечения. Заряд проходит с большей скоростью по более коротким проводам и проводам с большей площадью поперечного сечения.
Purity : Добавление примеси к проводнику снижает электропроводность. Между тем, легирование полупроводника может увеличить его проводимость.Потускневшее серебро — не такой хороший проводник, как чистое серебро. Кремний, легированный фосфором, становится полупроводником N-типа, а кремний, легированный бором, становится полупроводником P-типа.
Кристаллическая структура : Кристаллическая структура элемента влияет на его проводимость. Алмаз и графит являются кристаллическими формами углерода. Алмаз является электрическим изолятором, а графит проводит электричество.
Фазы : Различные фазы могут присутствовать даже в чистом образце.Межфазные границы обычно имеют низкую проводимость. Таким образом, способ производства материала влияет на его проводимость.
Электромагнитные поля : Внешние электромагнитные поля могут создавать магнитосопротивление внутри электрического проводника. Кроме того, когда ток проходит через проводник, он создает магнитное поле. Магнитное поле перпендикулярно электрическому полю.
Частота : Частота — это количество циклов колебаний переменного электрического тока.Выше определенной частоты ток течет по проводнику, а не через него. Это называется скин-эффектом. Скин-эффект не возникает при постоянном токе, потому что нет колебаний и, следовательно, нет частоты.

Ссылки

Берд Р. Байрон; Стюарт, Уоррен Э .; Лайтфут, Эдвин Н. (2007). Явления переноса (2-е изд.). ISBN компании John Wiley & Sons, Inc. 978-0-470-11539-8.
Холман, Дж. П. (1997). Теплообмен (8-е изд.). Макгроу Хилл.ISBN 0-07-844785-28.
No related posts.
Разное
Навигация по записям
Previous post: Обработка стали: Термическая обработка стали: режимы, виды, назначение
Next post: Как сделать рейсмус: Рейсмусовый станок своими руками чертежи видео
Добавить комментарий Отменить ответ
Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *
Комментарий *
Имя *
Email *
Сайт
Найти:
Рубрики
© 2008—2019, "ТМК" - Лазерная резка металла, сварные изделия.
Карта сайта

Элемент	Теплопроводность (Вт / см · К)
Алмаз (углерод)	от 8,95 до 13,50
Серебро	4,29
Медь	4,01
Золото	3,17
Алюминий	2,37
Бериллий	2.01
Кальций	2,01
Вольфрам	1,74
Магний	1,56
Родий	1,5
Кремний	1,48