Conductivitatea termică este o măsură a capacității unui material de a efectua căldură. Materialele cu conductivitate termică ridicată transfer eficient căldură și absorb căldura rapidă din mediu. În schimb, conductoarele termice slabe împiedică fluxul de căldură și absoarbe încet căldura din mediu. Conform liniilor directoare S.I (System International), unitatea de conductivitate termică pentru materiale este Watts pe metru Kelvin (W/M•K). Primele zece materiale conductoare termic și măsurătorile lor de conductivitate termică sunt rezumate mai jos. Deoarece conductivitatea termică variază în funcție de echipamentul de testare a conductivității termice utilizate și de mediul de măsurare, aceste valori de conductivitate termică sunt valori medii.
Top zece materiale conductoare termice utilizate frecvent
1. Diamond-2000 ~ 2200 w/m•K
Diamond este unul dintre cele mai conductoare termic, cu valori de cinci ori mai mari decât cuprul, cel mai produs metal din Statele Unite. Atomii de diamant constau dintr -o coloană vertebrală simplă de carbon, o structură moleculară ideală pentru transferul eficient de căldură. În general, materialele cu cea mai simplă compoziție chimică și structură moleculară au de obicei cele mai mari valori de conductivitate termică. Diamantele sunt o componentă esențială a multor dispozitive electronice de mână modernă - În produsele electronice, poate promova disiparea căldurii și poate proteja părțile sensibile ale computerelor. Conductivitatea termică ridicată a Diamond este foarte utilă și în autentificarea pietrelor prețioase în bijuterii. Adăugarea unei cantități mici de diamant la instrumentele și tehnicile dvs. poate avea un impact imens asupra performanței termice.
2. Silver-429 w/m•K
Argintul este un conductor relativ ieftin și abundent de căldură. Argintul este un material pentru multe ustensile și este maleabil, ceea ce îl face unul dintre cele mai versatile metale. 35% din argintul produs în Statele Unite este utilizat în unelte electrice și electronice (SUA Geological Survey Minerals World 2013). Pasta de argint, un produs de argint, crește în cerere datorită utilizării sale ca alternativă energetică ecologică. Pasta de argint poate fi utilizată pentru a produce celule fotovoltaice, care sunt o componentă importantă a panourilor solare.
3. Cupru-398 w/m•K
În Statele Unite, cuprul este cel mai des utilizat metal pentru fabricarea aparatelor de transfer de căldură. Cuprul are un punct de topire ridicat și o rată de coroziune moderată. Și poate reduce eficient pierderea de energie în procesul de transfer de căldură. Panourile de metal, conductele cu apă caldă și radiatoarele auto sunt doar câteva aparate care profită de proprietățile de căldură ale cuprului.
4. Aur-315 w/m•K
Aurul este un metal rar și prețios utilizat în aplicații specifice de transfer de căldură. Spre deosebire de argint și cupru, aurul, în general, nu se prăbușește și este foarte rezistent la coroziune.
5. Nitrură de aluminiu-310 w/m•K
Nitrura de aluminiu este adesea utilizată ca substitut pentru oxidul de beriliu. Spre deosebire de oxidul de beriliu, nitrul de aluminiu nu reprezintă un pericol pentru sănătate în producție, dar prezintă totuși proprietăți chimice și fizice similare cu oxidul de beriliu. Nitrura de aluminiu este unul dintre puținele materiale cunoscute a fi izolante electric și au o conductivitate termică ridicată. Are o rezistență excelentă la șoc termic și poate fi utilizată ca izolator electric pentru chipsuri mecanice.
6. Carbură de siliciu-270 w/m•K
Carbura de siliciu este un semiconductor compus din atomi de siliciu și atomi de carbon în echilibru. O fuziune de siliciu și carbon, cei doi se combină pentru a crea un material foarte dur și durabil. Acest amestec este utilizat în mod obișnuit în frânele auto, componentele turbinelor și este, de asemenea, utilizat în mod obișnuit în fabricarea oțelului.
7. Aluminiu-247 w/m•K
Aluminiul este mai puțin costisitor și este adesea folosit ca substitut pentru cupru. Deși nu este la fel de conductor termic ca cuprul, aluminiul este abundent și are un punct de topire scăzut, ceea ce face ușor de procesat. Aluminiul este un material cheie în producerea luminilor cu LED (diodă cu emitere de lumină). Hibrizii de cupru - din aluminiu devin mai populari, deoarece profită de proprietățile atât ale cuprului, cât și ale aluminiului și sunt mai ieftini de produs.
8. Tungsten-173 w/m•K
Tungstenul are un punct de topire ridicat și o presiune scăzută de vapori, ceea ce îl face un material ideal pentru contactarea aparatelor de curent ridicat. Tungstenul este stabil din punct de vedere chimic și poate fi utilizat în electrozii microscopelor electronice fără a schimba fluxul curent. De asemenea, utilizat în mod obișnuit în becuri sau ca componente ale tuburilor de raze catodice.
Ora post: iunie - 14 - 2023