Таблицы теплопроводимости материалов (металлы, бетон, гранит, дерево и др.)
Взято из: «Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии» /под ред. Романкова. Приложение.
Н.И. Кошкин, М.Г. Ширкевич. Справочник по элементарной физике // Издание девятое, М.: «Наука», 1982 г.
Коэффициент теплопроводности металлов
| Металл | Вт/(м•К) |
|---|---|
| Алюминий | 209,3 |
| Бронза | 47-58 |
| Железо | 74,4 |
| Золото | 312,8 |
| Латунь | 85,5 |
| Медь | 389,6 |
| Платина | 70 |
| Ртуть | 29,1 |
| Серебро | 418,7 |
| Сталь | 45,4 |
| Свинец | 35 |
| Серый чугун | 50 |
| Чугун | 62,8 |
Коэффициент теплопроводности других материалов
| Материал | Влажность массовая доля % | Вт/(м•К) |
|---|---|---|
| Бакелитовый лак | — | 0,29 |
| Бетон с каменным щебнем | 8 | 1,28 |
| Бумага обыкновенная | Воздушно-сухая | 0,14 |
| Винипласт | — | 0,13 |
| Гравий | Воздушно-сухая | 0,36 |
| Гранит | — | 3,14 |
| Глина | 15-20 | 0,7-0,93 |
| Дуб (вдоль волокон) | 6-8 | 0,35-0,43 |
| Дуб (поперек волокон) | 6-8 | 0,2-0,21 |
| Железобетон | 8 | 1,55 |
| Картон | Воздушно-сухая | 0,14-0,35 |
| Кирпичная кладка | Воздушно-сухая | 0,67-0,87 |
| Кожа | >> | 0,14-0,16 |
| Лед | — | 2,21 |
| Пробковые плиты | 0 | 0,042-0,054 |
| Снег свежевыпавший | — | 0,105 |
| Снег уплотненный | — | 0,35 |
| Снег начавший таять | — | 0,64 |
| Сосна (вдоль волокон) | 8 | 0,35-0,41 |
| Сосна (поперек волокон) | 8 | 0,14-0,16 |
| Стекло (обыкновенное) | — | 0,74 |
| Фторопласт-3 | — | 0,058 |
| Фторопласт-4 | — | 0,233 |
| Шлакобетон | 13 | 0,698 |
| Штукатурка | 6-8 | 0,791 |
Коэффициент теплопроводности асбеста и пенобетона при различных температурах
(ρa=576кг/м3, ρп=400кг/м3,λ, Вт/(м•К))
| Материал | -18oС | 0oС | 50oС | 100oС | 150oС |
|---|---|---|---|---|---|
| Асбест | — | 0,15 | 0,18 | 0,195 | 0,20 |
| Пенобетон | 0,1 | 0,11 | 0,11 | 0,13 | 0,17 |
Коэффициент теплопроводности жидкости Вт/(м•К) при различных температурах
| Материал | 0oС | 50oС | 100oС |
|---|---|---|---|
| Анилин | 0,19 | 0,177 | 0,167 |
| Ацетон | 0,17 | 0,16 | 0,15 |
| Бензол | — | 0,138 | 0,126 |
| Вода | 0,551 | 0,648 | 0,683 |
| Масло вазелиновое | 0,126 | 0,122 | |
| Масло касторовое | 0,184 | 0,177 | 0,172 |
| Спирт метиловый | 0,214 | 0,207 | — |
| Спирт этиловый | 0,188 | 0,177 | — |
| Толуол | 0,142 | 0,129 | 0,119 |
Добавьте в закладки постоянную ссылку.Коэффициент теплопроводности металлов (Таблица)
Теплопроводность многих металлов следует соотношению k = 2,5·10-8σT, где Т обозначает температуру в °К, а σ — электропроводность в единицах (ом·см)
Соотношение kpcp=const, где р обозначает плотность, а ср — удельную теплоемкость при постоянном давлении, было предложено Стормом для того, чтобы объяснить температурные изменения этих величин для некоторых металлов и сплавов.
Таблица коэффициент теплопроводности металлов
Элементы с металлической электропроводностью (числа, набранные курсивом, относятся к жидкой фазе)
|
Металл |
Коэффициент теплопроводности металлов |
||||
|
— 100 |
0 |
100 |
300 |
700 |
|
|
Алюминий |
2,45 |
2,38 |
2,30 |
2,26 |
0,9 |
|
Бериллий |
4,1 |
2,3 |
1,7 |
1,25 |
0,9 |
|
Ванадий |
— |
— |
0,31 |
0,34 |
— |
|
Висмут |
0,11 |
0,08 |
0,07 |
0,11 |
0,15 |
|
Вольфрам |
2,05 |
1,90 |
1,65 |
1,45 |
1,2 |
|
Гафний |
— |
— |
0,22 |
0,21 |
— |
|
Железо |
0,94 |
0,76 |
0,69 |
0,55 |
0,34 |
|
Золото |
3,3 |
3,1 |
3,1 |
— |
— |
|
Индий |
— |
0,25 |
— |
— |
— |
|
Иридий |
1,51 |
1,48 |
1,43 |
— |
— |
|
Кадмий |
0,96 |
0,92 |
0,90 |
0,95 |
|
|
Калий |
— |
0,99 |
— |
0,42 |
0,34 |
|
Кальций |
— |
0,98 |
— |
— |
— |
|
Кобальт |
— |
0,69 |
— |
— |
— |
|
Литий |
— |
0,71 |
0,73 |
— |
— |
|
Магний |
1,6 |
1,5 |
1,5 |
1,45 |
— |
|
Медь |
4,05 |
3,85 |
3,82 |
3,76 |
3,50 |
Молибден |
1,4 |
1,43 |
— |
— |
1,04 (1000°) |
|
Натрий |
1,35 |
1,35 |
0,85 |
0,76 |
0,60 |
|
Никель |
0,97 |
0,91 |
0,83 |
0,64 |
0,66 |
|
Ниобий |
0,49 |
0,49 |
0,51 |
0,56 |
— |
|
Олово |
0,74 |
0,64 |
0,60 |
0,33 |
— |
|
Палладий |
0,69 |
0,67 |
0,74 |
— |
— |
|
Платина |
0,68 |
0,69 |
0,72 |
0,76 |
0,84 |
|
Рений |
— |
0,71 |
— |
— |
— |
|
Родий |
1,54 |
1,52 |
1,47 |
— |
— |
|
Ртуть |
0,33 |
0,09 |
0. |
0,115 |
— |
|
Свинец |
0,37 |
0,35 |
0,335 |
0,315 |
0,19 |
|
Серебро |
4,22 |
4,18 |
4,17 |
3,62 |
— |
|
Сурьма |
0,23 |
0,18 |
0,17 |
0,17 |
0,21 |
|
Таллий |
|
0,41 |
0,43 |
0,49 |
0,25 (400 0) |
|
Тантал |
0,54 |
0,54 |
— |
— |
— |
|
Титан |
— |
— |
0,16 |
0,15 |
— |
|
Торий |
— |
0,41 |
0,39 |
0,40 |
0,45 |
|
Уран |
— |
0,24 |
0,26 |
0,31 |
0,40 |
|
Хром |
— |
0,86 |
0,85 |
0,80 |
0,63 |
|
Цинк |
1,14 |
1,13 |
1,09 |
1,00 |
0,56 |
|
Цирконий |
— |
0,21 |
0,20 |
0,19 |
— |
1Таблица коэффициент теплопроводности полупроводники и изоляторы
|
Вещество |
Коэффициент теплопроводности при температура, °С |
||||
|
— 100 |
0 |
100 |
500 |
700 |
|
|
Германий |
1,05 |
0,63 |
— |
— |
— |
|
Графит |
— |
0,5—4,0 |
0,5—3,0 |
0,4-1,7 |
0,4-0,9 |
|
Йод |
— |
0,004 |
— |
— |
— |
|
Углерод |
— |
0,016 |
0,017 |
0,019 |
0,023 |
|
Селен |
— |
0,0024 |
— |
— |
— |
|
Кремний |
— |
0,84 |
— |
— |
— |
|
Сера |
— |
0,0029 |
0,0023 |
— |
— |
|
Теллур |
— |
0,015 |
— |
— |
— |
Теплопроводность цветных металлов, теплоемкость и плотность сплавов: таблицы при различных температурах
Теплопроводность цветных металлов и технических сплавов
В таблице представлены значения теплопроводности металлов (цветных), а также химический состав металлов и технических сплавов в интервале температуры от 0 до 600°С.
Цветные металлы и сплавы: никель Ni, монель, нихром; сплавы никеля (по ГОСТ 492-58): мельхиор НМ81, НМ70, константан НММц 58,5-1,54, копель НМ 56,5, монель НМЖМц и К-монель, алюмель, хромель, манганин НММц 85-12, инвар; магниевые сплавы (по ГОСТ 2856-68), электрон, платинородий; мягкие припои (по ГОСТ 1499-70): олово чистое, свинец, ПОС-90, ПОС-40, ПОС-30, сплав Розе, сплав Вуда.
По данным таблицы видно, что высокую теплопроводность (при комнатной температуре) имеют магниевые сплавы и никель. Низкая же теплопроводность свойственна нихрому, инвару и сплаву Вуда.
Коэффициенты теплопроводности алюминиевых, медных и никелевых сплавов
Теплопроводность металлов, алюминиевых, медных и никелевых сплавов в таблице дана в интервале температуры от 0 до 600°С в размерности Вт/(м·град).
Металлы и сплавы: алюминий, алюминиевые сплавы, дюралюминий, латунь, медь, монель, нейзильбер, нихром, нихром железистый, сталь мягкая. Алюминиевые сплавы имеют большую теплопроводность, чем латунь и сплавы никеля.
Коэффициенты теплопроводности сплавов
В таблице даны значения теплопроводности сплавов в интервале температуры от 20 до 200ºС.
Сплавы: алюминиевая бронза, бронза, бронза фосфористая, инвар, константан, манганин, магниевые сплавы, медные сплавы, сплав Розе, сплав Вуда, никелевые сплавы, никелевое серебро, платиноиридий, сплав электрон, платинородий.
Удельное сопротивление и температурный коэффициент расширения (КТР) металлической проволоки (при 18ºС)
В таблице указаны значения удельного электрического сопротивления и КТР металлической проволоки, выполненной из различных металлов и сплавов.
Материал проволоки: алюминий, вольфрам, железо, золото, латунь, манганин, медь, никель, константан, нихром, олово, платина, свинец, серебро, цинк.
Как видно из таблицы, нихромовая проволока имеет высокое удельное электрическое сопротивление и успешно применяется в качестве спиралей накаливания нагревательных элементов множества бытовых и промышленных устройств.
Удельная теплоемкость цветных сплавов
В таблице приведены величины удельной (массовой) теплоемкости двухкомпонентных и многокомпонентных цветных сплавов, не содержащих железа, при температуре от 123 до 1000К. Теплоемкость указана в размерности кДж/(кг·град).
Дана теплоемкость следующих сплавов: сплавы, содержащие алюминий, медь, магний, ванадий, цинк, висмут, золото, свинец, олово, кадмий, никель, иридий, платина, калий, натрий, марганец, титан, сплав висмут — свинец — олово, сплав висмут-свинец, висмут — свинец — кадмий, алюмель, сплав липовица, нихром, сплав розе.
Также существует отдельная таблица, где представлена удельная теплоемкость металлов при различных температурах.
Удельная теплоемкость многокомпонентных специальных сплавов
Удельная (массовая) теплоемкость многокомпонентных специальных сплавов приведена в таблице при температуре от 0 до 1300ºС.
Размерность теплоемкости кал/(г·град).
Теплоемкость специальных сплавов: алюмель, белл-металл, сплав Вуда, инвар, липовица сплав, манганин, монель, сплав Розе, фосфористая бронза, хромель, сплав Na-K, сплав Pb — Bi, Pb — Bi — Sn, Zn — Sn — Ni — Fe — Mn.
Плотность сплавов
Представлена таблица значений плотности сплавов при комнатной температуре.
Приведены следующие сплавы: бронза, оловянистая, фосфористая, дюралюминий, инвар, константан, латунь, магналиум, манганин, монель — металл, платино — иридиевый сплав, сплав Вуда, сталь катаная, литая.
ПРИМЕЧАНИЕ: Будьте внимательны! Плотность сплавов в таблице указана в степени 10-3. Не забудьте умножить на 1000!
Например, плотность катанной стали изменяется в пределах от 7850 до 8000 кг/м3.
Источники:
- Михеев М. А., Михеева И. М. Основы теплопередачи.
- Физические величины. Справочник. А. П. Бабичев, Н. А. Бабушкина, А. М. Братковский и др.; Под ред. И. С. Григорьева, Е. З. Мейлихова. — М.: Энергоатомиздат, 1991. — 1232 с.
- Таблицы физических величин. Справочник. Под ред. акад. И. К. Кикоина. М.: Атомиздат, 1976. — 1008 с.
- Шелудяк Ю. Е., Кашпоров Л. Я. и др. Теплофизические свойства компонентов горючих систем. М.: 1992. — 184 с.
- Казанцев Е. И. Промышленные печи. Справочное руководство для расчетов и проектирования.
| | Навигация по справочнику TehTab.ru: главная страница / / Техническая информация / / Физический справочник / / Тепловые величины, включая температуры кипения, плавления, пламени и т.д …… / / Теплопроводность. Коэффициенты теплопроводности. / / Теплопроводность металлов и сплавов λ, Вт/(м·К)
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Нашли ошибку? Есть дополнения? Напишите нам об этом, указав ссылку на страницу. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| TehTab.ru Реклама, сотрудничество: [email protected] | Обращаем ваше внимание на то, что данный интернет-сайт носит исключительно информационный характер. Информация, представленная на сайте, не является официальной и предоставлена только в целях ознакомления. Все риски за использование информаци с сайта посетители берут на себя. Проект TehTab.ru является некоммерческим, не поддерживается никакими политическими партиями и иностранными организациями. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
меди, латуни и алюминия, теплопередача
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.
факторы, влияющие на теплопроводность сплавов
Теплопроводность представляет собой физическую величину, которая определяет способность материалов проводить тепло. Иными словами, теплопроводность представляет собой способность субстанций передавать кинетическую энергию атомов и молекул другим субстанциям, находящиеся в непосредственном контакте с ними. В СИ эта величина измеряется во Вт/(К*м) (Ватт на Кельвин-метр), что эквивалентно Дж/(с*м*К) (Джоуль на секунду-Кельвин-метр).
Понятие теплопроводности
Она является интенсивной физической величиной, то есть величиной, которая описывает свойство материи, не зависящей от количества последней. Интенсивными величинами также являются температура, давление, электропроводность, то есть эти характеристики одинаковы в любой точке одного и того же вещества. Другой группой физических величин являются экстенсивные, которые определяются количеством вещества, например, масса, объем, энергия и другие.
Противоположной величиной для теплопроводности является теплосопротивляемость, которая отражает способность материала препятствовать переносу проходящего через него тепла. Для изотропного материала, то есть материала, свойства которого одинаковы во всех пространственных направлениях, теплопроводность является скалярной величиной и определяется, как отношение потока тепла через единичную площадь за единицу времени к градиенту температуры. Так, теплопроводность, равная одному ватту на метр-Кельвин, означает, что тепловая энергия в один Джоуль переносится через материал:
- за одну секунду;
- через площадь один метр квадратный;
- на расстояние один метр;
- когда разница температур на поверхностях, находящихся на расстоянии один метр друг от друга в материале, равна один Кельвин.
Понятно, что чем больше значение теплопроводности, тем лучше материал проводит тепло, и наоборот. Например, значение этой величины для меди равно 380 Вт/(м*К), и этот металл в 10 000 раз лучше переносит тепло, чем полиуретан, теплопроводность которого составляет 0,035 Вт/(м*К).
Перенос тепла на молекулярном уровне
Когда материя нагревается, увеличивается средняя кинетическая энергия составляющих ее частиц, то есть увеличивается уровень беспорядка, атомы и молекулы начинают более интенсивно и с большей амплитудой колебаться около своих равновесных положений в материале. Перенос тепла, который на макроскопическом уровне можно описать законом Фурье, на молекулярном уровне представляет собой обмен кинетической энергией между частицами (атомами и молекулами) вещества, без переноса последнего.
Это объяснение механизма теплопроводности на молекулярном уровне отличает его от механизма термической конвекции, при котором имеет место перенос тепла за счет переноса вещества. Все твердые тела обладают способностью к теплопроводности, в то время как тепловая конвекция возможна только в жидкостях и газах. Действительно, твердые вещества переносят тепло в основном за счет теплопроводности, а жидкости и газы, если есть температурные градиенты в них, переносят тепло в основном за счет процессов конвекции.
Теплопроводность материалов
Ярко выраженной способностью проводить тепло обладают металлы. Для полимеров свойственна невысокая теплопроводность, а некоторые из них практически не проводят тепло, например, стекловолокно, такие материалы называются теплоизоляторами. Чтобы существовал тот или иной поток тепла через пространство, необходимо наличие некоторой субстанции в этом пространстве, поэтому в открытом космосе (пустое пространство) теплопроводность равна нулю.
Каждый гомогенный (однородный) материал характеризуется коэффициентом теплопроводности (обозначается греческой буквой лямбда), то есть величиной, которая определяет, сколько тепла нужно передать через площадь 1 м², чтобы за одну секунду, пройдя через толщу материала в один метр, температура на его концах изменилась на 1 К. Это свойство присуще каждому материалу и изменяется в зависимости от его температуры, поэтому этот коэффициент измеряют, как правило, при комнатной температуре (300 К) для сравнения характеристики разных веществ.
Если материал является неоднородным, например, железобетон, тогда вводят понятие полезного коэффициента теплопроводности, который измеряется согласно коэффициентам однородных веществ, составляющих этот материал.
В таблице ниже приведены коэффициенты теплопроводности некоторых металлов и сплавов во Вт/(м*К) для температуры 300 К (27 °C):
- сталь 47—58;
- алюминий 237;
- медь 372,1—385,2;
- бронза 116—186;
- цинк 106—140;
- титан 21,9;
- олово 64,0;
- свинец 35,0;
- железо 80,2;
- латунь 81—116;
- золото 308,2;
- серебро 406,1—418,7.
В следующей таблице приведены данные для неметаллических твердых веществ:
- стекловолокно 0,03—0,07;
- стекло 0,6—1,0;
- асбест 0,04;
- дерево 0,13;
- парафин 0,21;
- кирпич 0,80;
- алмаз 2300.
Из рассматриваемых данных видно, что теплопроводность металлов намного превышает таковую для неметаллов. Исключение составляет алмаз, который обладает коэффициентом теплопередачи в пять раз больше, чем медь. Это свойство алмаза связано с сильными ковалентными связями между атомами углерода, которые образуют его кристаллическую решетку. Именно благодаря этому свойству человек чувствует холод при прикосновении к алмазу губами. Свойство алмаза хорошо переносить тепловую энергию используется в микроэлектронике для отвода тепла из микросхем. А также это свойство используется в специальных приборах, позволяющих отличить настоящий алмаз от подделки.
В некоторых индустриальных процессах стараются увеличить способность передачи тепла, чего достигают либо за счет хороших проводников, либо за счет увеличения площади контакта между составляющими конструкции. Примерами таких конструкций являются теплообменники и рассеиватели тепла. В других же случаях, наоборот, стараются уменьшить теплопроводность, чего достигают за счет использования теплоизоляторов, пустот в конструкциях и снижения площади контакта элементов.
Коэффициенты теплопередачи сталей
Способность передавать тепло для сталей зависит от двух главных факторов: состава и температуры.
Простые углеродные стали при увеличении содержания углерода снижают свой удельный вес, в соответствии с которым также уменьшается и их способность переносить тепло от 54 до 36 Вт/(м*К) при изменении процента углерода в стали от 0,5 до 1,5%.
Нержавеющие стали содержат в своем составе хром (10% и больше), которые вместе с углеродом образует сложные карбиды, препятствующие окислению материала, а также повышает электродный потенциал металла. Теплопроводность нержавейки невелика в сравнении с другими сталями и колеблется от 15 до 30 Вт/(м*К) в зависимости от ее состава. Жаропрочные хромоникелевые стали обладают еще более низкими значениями этого коэффициента (11—19 Вт/(м*К).
Другим классом являются оцинкованные стали с удельным весом 7 850 кг/м3, которые получают путем нанесения покрытий на сталь, состоящих из железа и цинка. Так как цинк легче проводит тепло, чем железо, то и теплопроводность оцинкованной стали будет относительно высокой в сравнении с другими классами стали. Она колеблется от 47 до 58 Вт/(м*К).
Теплопроводность стали при различных температурах, как правило, не изменяется сильно. Например, коэффициент теплопроводности стали 20 при увеличении температуры от комнатной до 1200 °C снижается от 86 до 30 Вт/(м*К), а для марки стали 08Х13 увеличение температуры от 100 до 900 °C не изменяет ее коэффициент теплопроводности (27—28 Вт/(м*К).
Факторы, влияющие на физическую величину
Способность проводить тепло зависит от ряда факторов, включая температуру, структуру и электрические свойства вещества.
Температура материала
Влияние температуры на способность проводить тепло различается для металлов и неметаллов. В металлах проводимость главным образом связана со свободными электронами. Согласно закону Видемана—Франца теплопроводность металла пропорциональна произведению абсолютной температуры, выраженной в Кельвинах, на его электропроводность. В чистых металлах с увеличением температуры уменьшается электропроводность, поэтому теплопроводность остается приблизительно постоянной величиной. В случае сплавов электропроводность мало изменяется с ростом температуры, поэтому теплопроводность сплавов растет пропорционально температуре.
С другой стороны, передача тепла в неметаллах главным образом связана с колебаниями решетки и обмене решеточными фононами. За исключением кристаллов высокого качества и низких температур, путь пробега фононов в решетке значительно не уменьшается при высоких температурах, поэтому и теплопроводность остается постоянной величиной во всем температурном диапазоне, то есть является незначительной. При температурах ниже температуры Дебая способность неметаллов проводить тепло, наряду с их теплоемкостью, значительно уменьшается.
Фазовые переходы и структура
Когда материал испытывает фазовый переход первого рода, например, из твердого состояния в жидкое или из жидкого в газ, то его теплопроводность может измениться. Ярким примером такого изменения является разница этой физической величины для льда (2,18 Вт/(м*К) и воды (0,90 Вт/(м*К).
Изменения кристаллической структуры материалов также влияют на теплопроводность, что объясняется анизотропными свойствами различных аллотропных модификаций вещества одного и того же состава. Анизотропия влияет на различную интенсивность рассеивания решеточных фононов, основных переносчиков тепла в неметаллах, и в различных направлениях в кристалле. Здесь ярким примером является сапфир, проводимость которого изменяется от 32 до 35 Вт/(м*К) в зависимости от направления.
Электрическая проводимость
Теплопроводность в металлах изменяется вместе с электропроводностью согласно закону Видемана—Франца. Это связано с тем, что валентные электроны, свободно перемещаясь по кристаллической решетке металла, переносят не только электрическую, но и тепловую энергию. Для других материалов корреляция между этими типами проводимости не является ярко выраженной, ввиду незначительного вклада электронной составляющей в теплопроводность (в неметаллах основную роль в механизме передачи тепла играют решеточные фононы).
Процесс конвекции
Воздух и другие газы являются, как правило, хорошими теплоизоляторами при отсутствии процесса конвекции. На этом принципе основана работа многих теплоизолирующих материалов, содержащих большое количество небольших пустот и пор. Такая структура не позволяет конвекции распространяться на большие расстояния. Примерами таких материалов, полученных человеком, являются полистирен и силицидный аэрогель. В природе на том же принципе работают такие теплоизоляторы, как шкура животных и оперение птиц.
Легкие газы, например, водород и гель, имеют высокие значения теплопроводности, а тяжелые газы, например, аргон, ксенон и радон, являются плохими проводниками тепла. Например, аргон, инертный газ, который тяжелее воздуха, часто используется в качестве теплоизолирующего газового наполнителя в двойных окнах и в электрических лампочках. Исключением является гексафторид серы (элегаз), который является тяжелым газом и обладает относительно высокой теплопроводностью, ввиду его большой теплоемкости.
cccp3d.ru | Коэффициенты конвективной теплоотдачи металлов
Добрый день!
Итак…
У вас расчет радиатора? Да не важно.
В общем надо задать ГУ 3-го рода. Оно же альфа.
Почему альфа? Альфа — коэффициент теплоотдачи входит в закон Ньютона-Рихмана — плотность теплового потока от стенки к жидкости q равна альфа*(Тс-Тж) — температура стенки минус т-ра жидкости.
Откуда её брать?
А брать её из числа Нуссельта.
<noindex>http://ru.wikipedia.org/wiki/Число_Нуссельта</noindex>
там же указано значение для разных поверхностей.
Оно определяет интенсивностьтеплообмена.
Для разных задач — есть экспериментально найденные формулы — обычно вида Nu=C*Rek1*Prk2 — со всякими добавками — но могут и по другому выглядеть.
Их лучше всего брать отсюда:
Задачник по теплопередаче. Краснощеков Е.А., Сукомел А.С.
Здесь есть особенность — как определять ХАРАКТЕРНЫЙ РАЗМЕР — вот это надо искать в книжках по теплообемну — что в задаче с вашей геометрией является характерным размером.
Числа Рейнольдса и Прандтля считаете и берете в зависимости от скорости, геометрии и свойств жидкости.
Далее в обратном порядке.
Зная геометрию, скорости и свойства — определяете числа Re, Pr.
Затем по формулам определяете число Nu,
затем определяете альфу. Подставляете в ГУ и запускаете расчет.
Все.
Второй вариант — точнее полуторный. :))) Вы считаете ВСЮ задачу — то есть сопряженную. Радиатор… распределенеи скорости и температуры в в комнате… распределение температуры в стенах здания… и так далее. Таким образом, для какого-то куска задачи вы сможете вычислить альфу. Ну и использовать её как-то далее, в других расчетах, чтобы не считать большие области.
В любом случае где-то надо будет задаться граничным условием.
Для прикидок — для нормальных условий при свободной конвекции (когда у вас поверхность которую ничто не обдувает) можно полагать альфу равной 5.
С уважением,
Игорь
Теплопроводность металлов, металлических элементов и сплавов
Теплопроводность — k — это количество тепла, передаваемого за счет единичного температурного градиента в единицу времени в установившихся условиях в направлении, нормальном к поверхности единицы площади. Теплопроводность — k — используется в уравнении Фурье.
| Металл, металлический элемент или сплав | Температура — t — ( o C) | Теплопроводность — k — (Вт / м K) |
|---|---|---|
| Алюминий | -73 | 237 |
| « | 0 | 236 |
| » | 127 | 240 |
| « | 327 | 232 |
| « | 527 | 220 |
| Алюминий — дюралюминий (94-96% Al, 3-5% Cu, следы Mg) | 20 | 164 |
| Алюминий — силумин (87% Al, 13% Si) | 20 | 164 |
| Алюминиевая бронза | 0-25 | 70 |
| Алюминиевый сплав 3003, прокат | 0-25 | 9 0038190|
| Алюминиевый сплав 2014.отожженный | 0-25 | 190 |
| Алюминиевый сплав 360 | 0-25 | 150 |
| Сурьма | -73 | 30,2 |
| « | 0 | 25,5 |
| « | 127 | 21,2 |
| » | 327 | 18,2 |
| « | 527 | 16,8 |
| Бериллий | -73 | 301 |
| » | 0 | 218 |
| « | 127 | 161 |
| » | 327 | 126 |
| « | 527 | 107 |
| » | 727 | 89 |
| « | 927 | 73 |
| Бериллиевая медь 25 | 9003 8 0-2580 | |
| Висмут | -73 | 9.7 |
| « | 0 | 8,2 |
| Бор | -73 | 52,5 |
| » | 0 | 31,7 |
| « | 127 | 18,7 |
| « | 327 | 11,3 |
| » | 527 | 8,1 |
| « | 727 | 6,3 |
| » | 927 | 5.2 |
| Кадмий | -73 | 99,3 |
| « | 0 | 97,5 |
| » | 127 | 94,7 |
| Цезий | -73 | 36,8 |
| « | 0 | 36,1 |
| Хром | -73 | 111 |
| » | 0 | 94,8 |
| « | 127 | 87.3 |
| « | 327 | 80,5 |
| » | 527 | 71,3 |
| « | 727 | 65,3 |
| » | 927 | 62,4 |
| Кобальт | -73 | 122 |
| « | 0 | 104 |
| » | 127 | 84,8 |
| Медь | -73 | 413 |
| « | 0 | 401 |
| « | 127 | 392 |
| » | 327 | 383 |
| « | 527 | 371 |
| » | 727 | 357 |
| « | 927 | 342 |
| Медь электролитическая (ETP) | 0-25 | 390 |
| Медь — Адмиралтейская латунь | 20 | 111 |
| Медь — алюминиевая бронза (95% Cu, 5% Al) | 20 | 83 |
| Медь — Бронза (75% Cu, 25% Sn) | 20 | 26 |
| Медь — латунь (желтая латунь) (70% Cu, 30% Zn) | 20 | 111 |
| Медь — патронная латунь (UNS C26000) | 20 | 120 |
| Медь — константан (60% Cu, 40% Ni) | 20 | 22.7 |
| Медь — немецкое серебро (62% Cu, 15% Ni, 22% Zn) | 20 | 24,9 |
| Медь — фосфористая бронза (10% Sn, UNS C52400) | 20 | 50 |
| Медь — Красная латунь (85% Cu, 9% Sn, 6% Zn) | 20 | 61 |
| Мельхиор | 20 | 29 |
| Германий | -73 | 96,8 |
| « | 0 | 66.7 |
| « | 127 | 43,2 |
| » | 327 | 27,3 |
| « | 527 | 19,8 |
| » | 727 | 17,4 |
| » | 927 | 17,4 |
| Золото | -73 | 327 |
| « | 0 | 318 |
| » | 127 | 312 |
| « | 327 | 304 |
| « | 527 | 292 |
| » | 727 | 278 |
| « | 927 | 262 |
| Гафний | -73 | 24.4 |
| « | 0 | 23,3 |
| » | 127 | 22,3 |
| « | 327 | 21,3 |
| » | 527 | 20,8 |
| » | 727 | 20,7 |
| « | 927 | 20,9 |
| Hastelloy C | 0-25 | 12 |
| Инконель | 21-100 | 15 |
| Инколой | 0-100 | 12 |
| Индий | -73 | 89.7 |
| « | 0 | 83,7 |
| » | 127 | 75,5 |
| Иридий | -73 | 153 |
| « | 0 | 148 |
| « | 127 | 144 |
| » | 327 | 138 |
| « | 527 | 132 |
| » | 727 | 126 |
| « | 927 | 120 |
| Железо | -73 | 94 |
| « | 0 | 83.5 |
| « | 127 | 69,4 |
| » | 327 | 54,7 |
| « | 527 | 43,3 |
| » | 727 | 32,6 |
| » | 927 | 28,2 |
| Железо — литье | 20 | 52 |
| Железо — перлитное с шаровидным графитом | 100 | 31 |
| Кованое железо | 20 | 59 |
| Свинец | -73 | 36.6 |
| « | 0 | 35,5 |
| » | 127 | 33,8 |
| « | 327 | 31,2 |
| Химический свинец | 0-25 | 35 |
| Сурьма свинец (твердый свинец) | 0-25 | 30 |
| Литий | -73 | 88,1 |
| « | 0 | 79.2 |
| « | 127 | 72,1 |
| Магний | -73 | 159 |
| » | 0 | 157 |
| « | 127 | 153 |
| « | 327 | 149 |
| » | 527 | 146 |
| Магниевый сплав AZ31B | 0-25 | 100 |
| Марганец | -73 | 7.17 |
| « | 0 | 7,68 |
| Ртуть | -73 | 28,9 |
| Молибден | -73 | 143 |
| » | 0 | 139 |
| « | 127 | 134 |
| » | 327 | 126 |
| « | 527 | 118 |
| » | 727 | 112 |
| « | 927 | 105 |
| Монель | 0-100 | 26 |
| Никель | -73 | 106 |
| « | 0 | 94 |
| » | 127 | 80.1 |
| « | 327 | 65,5 |
| » | 527 | 67,4 |
| « | 727 | 71,8 |
| » | 927 | 76,1 |
| Никель — Кованые | 0-100 | 61-90 |
| Мельхиор 50-45 (константан) | 0-25 | 20 |
| Ниобий (колумбий) | -73 | 52.6 |
| « | 0 | 53,3 |
| » | 127 | 55,2 |
| « | 327 | 58,2 |
| » | 527 | 61,3 |
| » | 727 | 64,4 |
| « | 927 | 67,5 |
| Осмий | 20 | 61 |
| Палладий | 75.5 | |
| Платина | -73 | 72,4 |
| « | 0 | 71,5 |
| » | 127 | 71,6 |
| « | 327 | 73,0 |
| « | 527 | 75,5 |
| » | 727 | 78,6 |
| » | 927 | 82,6 |
| Плутоний | 20 | 8.0 |
| Калий | -73 | 104 |
| « | 0 | 104 |
| » | 127 | 52 |
| Красная латунь | 0-25 | 160 |
| Рений | -73 | 51 |
| « | 0 | 48,6 |
| » | 127 | 46,1 |
| « | 327 | 44.2 |
| « | 527 | 44,1 |
| » | 727 | 44,6 |
| « | 927 | 45,7 |
| Родий | -73 | 154 |
| « | 0 | 151 |
| » | 127 | 146 |
| « | 327 | 136 |
| » | 527 | 127 |
| « | 727 | 121 |
| « | 927 | 115 |
| Рубидий | -73 | 58.9 |
| « | 0 | 58,3 |
| Селен | 20 | 0,52 |
| Кремний | -73 | 264 |
| » | 0 | 168 |
| « | 127 | 98,9 |
| » | 327 | 61,9 |
| « | 527 | 42,2 |
| » | 727 | 31.2 |
| « | 927 | 25,7 |
| Серебро | -73 | 403 |
| » | 0 | 428 |
| « | 127 | 420 |
| « | 327 | 405 |
| » | 527 | 389 |
| « | 727 | 374 |
| » | 927 | 358 |
| Натрий | -73 | 138 |
| « | 0 | 135 |
| Припой 50-50 | 0-25 | 50 |
| Сталь — углерод, 0.5% C | 20 | 54 |
| Сталь — углеродистая, 1% C | 20 | 43 |
| Сталь — углеродистая, 1,5% C | 20 | 36 |
| « | 400 | 36 |
| « | 122 | 33 |
| Сталь — хром, 1% Cr | 20 | 61 |
| Сталь — хром, 5% Cr | 20 | 40 |
| Сталь — хром, 10% Cr | 20 | 31 |
| Сталь — хромоникель, 15% Cr, 10% Ni | 20 | 19 |
| Сталь — хромоникель, 20% Cr , 15% Ni | 20 | 15.1 |
| Сталь — Hastelloy B | 20 | 10 |
| Сталь — Hastelloy C | 21 | 8,7 |
| Сталь — никель, 10% Ni | 20 | 26 |
| Сталь — никель, 20% Ni | 20 | 19 |
| Сталь — никель, 40% Ni | 20 | 10 |
| Сталь — никель, 60% Ni | 20 | 19 |
| Сталь — хром никель, 80% никель, 15% никель | 20 | 17 |
| Сталь — хром никель, 40% никель, 15% никель | 20 | 11.6 |
| Сталь — марганец, 1% Mn | 20 | 50 |
| Сталь — нержавеющая, тип 304 | 20 | 14,4 |
| Сталь — нержавеющая, тип 347 | 20 | 14,3 |
| Сталь — вольфрам, 1% W | 20 | 66 |
| Сталь — деформируемый углерод | 0 | 59 |
| Тантал | -73 | 57.5 |
| « | 0 | 57,4 |
| » | 127 | 57,8 |
| « | 327 | 58,9 |
| » | 527 | 59,4 |
| » | 727 | 60,2 |
| « | 927 | 61 |
| Торий | 20 | 42 |
| Олово | -73 | 73.3 |
| « | 0 | 68,2 |
| » | 127 | 62,2 |
| Титан | -73 | 24,5 |
| « | 0 | 22,4 |
| « | 127 | 20,4 |
| » | 327 | 19,4 |
| « | 527 | 19,7 |
| » | 727 | 20.7 |
| « | 927 | 22 |
| Вольфрам | -73 | 197 |
| » | 0 | 182 |
| « | 127 | 162 |
| « | 327 | 139 |
| » | 527 | 128 |
| « | 727 | 121 |
| » | 927 | 115 |
| Уран | -73 | 25.1 |
| « | 0 | 27 |
| » | 127 | 29,6 |
| « | 327 | 34 |
| » | 527 | 38,8 |
| » | 727 | 43,9 |
| « | 927 | 49 |
| Ванадий | -73 | 31,5 |
| » | 0 | 31.3 |
| « | 427 | 32,1 |
| » | 327 | 34,2 |
| « | 527 | 36,3 |
| » | 727 | 38,6 |
| » | 927 | 41,2 |
| Цинк | -73 | 123 |
| « | 0 | 122 |
| » | 127 | 116 |
| « | 327 | 105 |
| Цирконий | -73 | 25.2 |
| « | 0 | 23,2 |
| » | 127 | 21,6 |
| « | 327 | 20,7 |
| » | 527 | 21,6 |
| » | 727 | 23,7 |
| « | 927 | 25,7 |
Сплавы — температура и теплопроводность
Температура и теплопроводность для
- Hastelloy A
- Inconel
- Navarich
- Advance
- Монель
Сплавы:
Проектирование и проектирование теплопередачи Металлы в целом обладают высокой электропроводностью, высокой теплопроводностью и высокой плотностью.Обычно они податливы и пластичны, деформируются под нагрузкой без сколов. С точки зрения оптических свойств металлы блестящие и блестящие. Листы металла толщиной более нескольких микрометров кажутся непрозрачными, но сусальное золото пропускает зеленый свет. Хотя большинство металлов имеют более высокие плотности, чем большинство неметаллов, их плотности сильно различаются: литий является наименее плотным твердым элементом, а осмий — наиболее плотным. Щелочные и щелочноземельные металлы в группах I A и II A называются легкими металлами, потому что они имеют низкую плотность, низкую твердость и низкие температуры плавления.Высокая плотность большинства металлов обусловлена плотноупакованной кристаллической решеткой металлической структуры. Прочность металлических связей для различных металлов достигает максимума вокруг центра ряда переходных металлов, поскольку эти элементы имеют большое количество делокализованных электронов в металлических связях с сильной связью. Однако другие факторы (такие как радиус атома, заряд ядра, количество орбиталей связей, перекрытие орбитальных энергий и форма кристалла) также участвуют. См. Формулы преобразования внизу:
Преобразование теплопроводности: 117 БТЕ / (час-фут F) x (0,293
ватт-час / БТЕ) x (1,8F / C) x (фут / 12 дюймов) = 5,14 Вт / дюйм — ° C См. Наши определения и преобразования производства материалов страницы для получения дополнительной информации! Тепловые свойства неметаллов © Copyright 2000-2021, Engineers Edge, LLC www.engineeringsedge.com | ||||||
Таблица температуропроводности | Технический справочник и онлайн-инструменты
Связанные ресурсы: теплопередача
Таблица температуропроводности
Теплообменная техника и дизайн
В анализе теплопередачи коэффициент температуропроводности — это теплопроводность, деленная на плотность и удельную теплоемкость при постоянном давлении.Он измеряет скорость передачи тепла материала от горячей стороны к холодной. В системе СИ используется м² / с. Температуропроводность обычно обозначается α , но также используются , κ , K и D . Формула:
α = k / (ρ c p )
где
- k — теплопроводность (Вт / (м · К))
- ρ — плотность (кг / м³)
- c p — удельная теплоемкость (Дж / (кг · К))
Температуропроводность отдельных материалов и веществ
Материал | Температуропроводность | Температуропроводность |
Пиролитический графит, параллельно слоям | 1.22 × 10 −3 | 1220 |
Серебро чистое (99,9%) | 1,6563 × 10 -4 | 165,63 |
Золото | 1,27 × 10 -4 | 127 |
Медь при 25 ° C | 1.11 × 10 -4 | 111 |
Алюминий | 9,7 × 10 -5 | 97 |
Al-10Si-Mn-Mg (Силафон 36) при 20 ° C | 74,2 × 10 −6 | 74,2 |
Алюминий 6061-T6 Сплав | 6.4 × 10 -5 | 64 |
Al-5Mg-2Si-Mn (Magsimal-59) при 20 ° C | 44,0 × 10 −6 | 44,0 |
Сталь, AISI 1010 (0,1% углерода) | 1.88 x 10 -5 | 18,8 |
Сталь, 1% углерода | 1.172 × 10 -5 | 11,72 |
Сталь нержавеющая 304A при 27 ° C | 4,2 × 10 −6 | 4,2 |
Сталь, нержавеющая 310 при 25 ° C | 3,352 × 10 −6 | 3,352 |
Инконель 600 при 25 ° C | 3.428 × 10 −6 | 3,428 |
Молибден (99,95%) при 25 ° C | 54,3 × 10 -6 | 54,3 |
Утюг | 2,3 × 10 -5 | 23 |
Кремний | 8.8 × 10 -5 | 88 |
Кварц | 1,4 × 10 -6 | 1,4 |
Углерод / углеродный композит при 25 ° C | 2,165 × 10 -4 | 216,5 |
Оксид алюминия (поликристаллический) | 1.20 × 10 -5 | 12,0 |
Диоксид кремния (поликристаллический) | 8,3 × 10 -7 | 0,83 |
Si 3 N 4 с УНТ 26 ° C | 9,142 × 10 -6 | 9,142 |
Si 3 N 4 без УНТ 26 ° C | 8.605 × 10 -6 | 8.605 |
ПК (поликарбонат) при 25 ° C | 0,144 × 10 -6 | 0,144 |
PP (полипропилен) при 25 ° C | 0,096 × 10 -6 | 0,096 |
Парафин при 25 ° C | 0.081 × 10 -6 | 0,081 |
ПВХ (поливинилхлорид) | 8 × 10 -8 | 0,08 |
ПТФЭ (политетрафторэтилен) при 25 ° C | 0,124 × 10 -6 | 0,124 |
Вода при 25 ° C | 0.143 × 10 -6 | 0,143 |
Спирт | 7 × 10 -8 | 0,07 |
Водяной пар (1 атм, 400 К) | 2,338 × 10 -5 | 23,38 |
Воздух (300 К) | 1.9 × 10 -5 | 19 |
Аргон (300 К, 1 атм) | 2,2 × 10 -5 | 22 |
Гелий (300 К, 1 атм) | 1,9 × 10 -4 | 190 |
Водород (300 К, 1 атм) | 1.6 × 10 -4 | 160 |
Азот (300 К, 1 атм) | 2,2 × 10 -5 | 22 |
Пиролитический графит, нормальный к слоям | 3,6 × 10 -6 | 3,6 |
Песчаник | 1.12–1,19 × 10 -6 | 1,15 |
Олово | 4,0 × 10 -5 | 40 |
Кирпич обыкновенный | 5,2 × 10 -7 | 0,52 |
Кирпич саман | 2.7 × 10 -7 | 0,27 |
Стекло оконное | 3,4 × 10 -7 | 0,34 |
Резина | 0,89 — 1,3 × 10 -7 | 0,089 — 0,13 |
Нейлон | 9 × 10 -8 | 0.09 |
Дерево (желтая сосна) | 8,2 × 10 -8 | 0,082 |
Масло моторное (насыщенная жидкость, 100 ° C) | 7,38 × 10 -8 | 0,0738 |
© Copyright 2000-2021, Engineers Edge, LLC www.engineersedge.com
Все права защищены
Заявление об ограничении ответственности | Обратная связь | Реклама
| Контакты
Какие металлы лучше всего проводят тепло? | Metal Supermarkets
Теплопроводность измеряет способность металла проводить тепло. Это свойство различается в зависимости от типа металла, и его важно учитывать в приложениях, где часто встречаются высокие рабочие температуры.
В чистых металлах теплопроводность остается примерно такой же при повышении температуры.Однако в сплавах теплопроводность увеличивается с температурой.
Какие металлы лучше всего проводят тепло?
| Обычные металлы, ранжированные по теплопроводности | ||
| Рейтинг | Металл | Теплопроводность [БТЕ / (ч · фут⋅ ° F)] |
| 1 | Медь | 223 |
| 2 | Алюминий | 118 |
| 3 | Латунь | 64 |
| 4 | Сталь | 17 |
| 5 | бронза | 15 |
Как видите, из наиболее распространенных металлов медь и алюминий имеют самую высокую теплопроводность, а сталь и бронзу — самую низкую.Теплопроводность — очень важное свойство при выборе металла для конкретного применения. Поскольку медь является отличным проводником тепла, она хороша для теплообменников, радиаторов и даже днища кастрюль. Поскольку сталь плохо проводит тепло, она подходит для использования в высокотемпературных средах, таких как двигатели самолетов.
Вот некоторые важные области применения, в которых требуются металлы, хорошо проводящие тепло:
- Теплообменники
- Радиаторы
- Посуда
Теплообменники
Теплообменник — это обычное применение, где важна хорошая теплопроводность.Теплообменники выполняют свою работу, передавая тепло для нагрева или охлаждения.
Медь — популярный выбор для теплообменников в промышленных объектах, систем кондиционирования воздуха, охлаждения, резервуаров для горячей воды и систем теплых полов. Его высокая теплопроводность позволяет теплу быстро проходить через него. Медь имеет дополнительные свойства, желательные для теплообменников, включая устойчивость к коррозии, биологическому обрастанию, нагрузкам и тепловому расширению.
Алюминий также может использоваться в некоторых теплообменниках как более экономичная альтернатива.
Теплообменники обычно используются в следующих ситуациях:
Промышленные объекты
Теплообменники на промышленных объектах включают ископаемые и атомные электростанции, химические предприятия, опреснительные установки и морские службы.
На промышленных предприятиях медно-никелевый сплав используется для изготовления труб теплообменника. Сплав имеет хорошую коррозионную стойкость, что защищает от коррозии в морской среде. Он также обладает хорошей устойчивостью к биологическому обрастанию, чтобы избежать образования водорослей и морского мха.Алюминиево-латунный сплав имеет аналогичные свойства и может использоваться как альтернатива.
Солнечные системы термального водоснабжения
Солнечные водонагреватели — это экономичный способ нагрева воды, в котором для передачи солнечной тепловой энергии воде используется медная трубка. Медь используется из-за ее высокой теплопроводности, устойчивости к воздушной и водной коррозии и механической прочности.
Газовые водонагреватели
Газо-водяные теплообменники передают тепло, выделяемое газовым топливом, воде.Они распространены в жилых и коммерческих котлах. Для газовых водонагревателей предпочтительным материалом является медь из-за ее высокой теплопроводности и простоты изготовления.
Принудительное воздушное отопление и охлаждение
Тепловые насосы, использующие воздух, давно используются для отопления жилых и коммерческих помещений. Они работают за счет теплообмена воздух-воздух через испарители. Их можно использовать в дровяных печах, котлах и печах. Опять же, медь обычно используется из-за ее высокой теплопроводности.
Радиаторы
Радиаторы — это теплообменник, передающий тепло, выделяемое электронным или механическим устройством, в движущуюся охлаждающую жидкость. Жидкость отводит тепло от устройства, позволяя ему остыть до желаемой температуры. Используются металлы с высокой теплопроводностью.
В компьютерахрадиаторы используются для охлаждения центральных процессоров или графических процессоров. Радиаторы также используются в мощных устройствах, таких как силовые транзисторы, лазеры и светодиоды (светодиоды).
Радиаторы предназначены для увеличения площади поверхности, контактирующей с охлаждающей жидкостью.
Алюминиевые сплавы являются наиболее распространенным материалом для теплоотвода. Это потому, что алюминий стоит меньше меди. Однако медь используется там, где требуется более высокий уровень теплопроводности. В некоторых радиаторах используются комбинированные алюминиевые ребра с медным основанием.
Посуда
Металл с хорошей теплопроводностью чаще используется в быту в посуде. Когда вы разогреваете еду, вы не хотите ждать весь день.Вот почему медь используется для изготовления дна высококачественной посуды, потому что металл быстро проводит тепло и равномерно распределяет его по своей поверхности.
Однако, если у вас ограниченный бюджет, вы можете использовать алюминиевую посуду в качестве альтернативы. Для разогрева еды может потребоваться немного больше времени, но ваш кошелек будет вам благодарен за это!
Metal Supermarkets — крупнейший в мире поставщик мелкосерийного металла с более чем 85 обычными магазинами в США, Канаде и Великобритании.Мы эксперты по металлу и обеспечиваем качественное обслуживание клиентов и продукцию с 1985 года.
В Metal Supermarkets мы поставляем широкий ассортимент металлов для различных областей применения. В нашем ассортименте: нержавеющая сталь, легированная сталь, оцинкованная сталь, инструментальная сталь, алюминий, латунь, бронза и медь.
Наша горячекатаная и холоднокатаная сталь доступна в широком диапазоне форм, включая пруток, трубы, листы и пластины. Мы можем разрезать металл в точном соответствии с вашими требованиями.
Посетите одно из наших 80+ офисов в Северной Америке сегодня.
Теплопроводность металлов и сплавов
В этой статье представлены данные теплопроводности для ряда металлов и сплавов. Теплопроводность измеряет способность материала пропускать тепло через проводимость.
Теплопроводность измеряет способность материала пропускать тепло через проводимость. Теплопроводность материала сильно зависит от состава и структуры. Вообще говоря, плотные материалы, такие как металлы и камень, являются хорошими проводниками тепла, в то время как вещества с низкой плотностью, такие как газ и пористая изоляция, плохо проводят тепло.
Теплопроводность материалов требуется для анализа сетей теплового сопротивления при изучении теплопередачи в системе.
Дополнительную информацию см. В статье «Значения теплопроводности для других распространенных материалов».
В следующих таблицах показана теплопроводность некоторых металлов и сплавов при различных температурах.
| Материал | Температура | Теплопроводность | Температура | Теплопроводность |
|---|---|---|---|---|
| Адмиралтейство Латунь | 20 | 96.1 | 68 | 55,5 |
| 100 | 103,55 | 212 | 59,8 | |
| 238 | 116,44 | 460 | 67,3 | |
| Алюминий | 20 | 225 | 130 | |
| 100 | 218 | 212 | 126 | |
| 371 | 192 | 700 | 111 | |
| Сурьма | 20 | 18.3 | 68 | 10,6 |
| 100 | 16,8 | 212 | 9,69 | |
| Бериллий | 20 | 139 | 68 | 80,1 |
| 100 | 132 | 212 | 76,2 | |
| 371 | 109 | 700 | 63,0 | |
| Латунь | -165 | 106 | -265 | 61,0 |
| 20 | 144 | 68 | 83.0 | |
| 182 | 177 | 360 | 102 | |
| Бронза | 20 | 189 | 68 | 109 |
| Cadmiuim | 20 | 92,8 | 53,6 | |
| 100 | 90,3 | 212 | 52,2 | |
| Медь | 20 | 401 | 68 | 232 |
| 100 | 377 | 212 | 218 | |
| 371 | 367 | 700 | 212 | |
| Золото | 20 | 317 | 68 | 183 |
| Германий | 20 | 58.8 | 68 | 34,0 |
| Инконель X | -3 | 13,2 | 27 | 7,62 |
| 20 | 13,7 | 68 | 7,90 | |
| 577 | 25,5 | 1070 | 14,7 | |
| Железо | 20 | 71,9 | 68 | 41,6 |
| 100 | 65,7 | 212 | 38,0 | |
| 371 | 44.6 | 700 | 25,8 | |
| Чугун (кованый) | 20 | 60,4 | 68 | 34,9 |
| 100 | 59,9 | 212 | 34,6 | |
| Чугун (литье) | 53 | 48,0 | 127 | 27,7 |
| Свинец | 0 | 35,1 | 32 | 20,3 |
| 20 | 34,8 | 68 | 20.1 | |
| 260 | 30,3 | 500 | 17,5 | |
| Магний | 20 | 170 | 68 | 98,5 |
| 100 | 167 | 212 | 96,3 | |
| 188 | 163 | 370 | 93,9 | |
| Молибден | 0 | 137 | 32 | 79,0 |
| 20 | 136 | 68 | 78.4 | |
| 427 | 115 | 800 | 66,7 | |
| Монель | -250 | 20,73 | -418 | 11,98 |
| 20 | 27,5 | 68 | 15,86 | |
| 800 | 46,9 | 1472 | 27,1 | |
| Никель | 20 | 62,4 | 68 | 36,0 |
| 100 | 58.0 | 212 | 33,5 | |
| 293 | 47,5 | 560 | 27,4 | |
| Палладий | 20 | 67,5 | 68 | 39,0 |
| Платина | 20 | 71 71 | 68 | 41,0 |
| 100 | 70,6 | 212 | 40,8 | |
| 427 | 69,2 | 800 | 40,0 | |
| Плутоний | 20 | 8.65 | 68 | 5,00 |
| Родий | 20 | 152 | 68 | 88,0 |
| Серебро | 20 | 419 | 68 | 242 |
| 100 | 405 | 212 | 234 | |
| 316 | 366 | 600 | 211 | |
| Сталь, 1% углерода | 20 | 45,3 | 68 | 26.2 |
| 100 | 44,8 | 212 | 25,9 | |
| SS ANSI 301, 302, 303, 304 | 35 | 14,0 | 95 | 8,08 |
| 100 | 15,0 | 212 | 8,69 | |
| 900 | 28,0 | 1652 | 16,2 | |
| SS ANSI 310 | 0 | 11,9 | 32 | 6,85 |
| 20 | 12.3 | 68 | 7,11 | |
| 900 | 32,0 | 1652 | 18,5 | |
| SS ANSI 314 | 30 | 17,3 | 86 | 10,0 |
| 100 | 17,6 | 212 | 10,2 | |
| 300 | 18,4 | 572 | 10,6 | |
| 900 | 22,6 | 1652 | 13,1 | |
| SS ANSI 316 | -50 | 13.0 | -58 | 7,51 |
| 20 | 13,9 | 68 | 8,04 | |
| 950 | 26,1 | 1742 | 15,1 | |
| SS ANSI 321, 347, 348 | — 70 | 14,3 | -94 | 8,25 |
| 20 | 15,7 | 68 | 9,06 | |
| 900 | 29,4 | 1652 | 17,0 | |
| SS ANSI 403, 410, 416 , 420 | -70 | 26.0 | -94 | 15,0 |
| 20 | 26,0 | 68 | 15,0 | |
| 1000 | 26,0 | 1832 | 15,0 | |
| SS ANSI 430 | 50 | 21,8 | 122 | 12,6 |
| 900 | 25,0 | 1652 | 14,4 | |
| SS ANSI 440 | 100 | 22,1 | 212 | 12.8 |
| 500 | 27,5 | 932 | 15,9 | |
| SS ANSI 446 | 0 | 22,4 | 32 | 13,0 |
| 20 | 22,7 | 68 | 13,1 | |
| 1000 | 38,0 | 1832 | 22,0 | |
| SS ANSI 501, 502 | 30 | 37,0 | 86 | 21,4 |
| 100 | 36.2 | 212 | 20,9 | |
| 830 | 27,8 | 1526 | 16,0 | |
| Тантал | 20 | 55,0 | 68 | 31,8 |
| Таллий | 0 | 32 | 29,0 | |
| Торий | 20 | 29,4 | 68 | 17,0 |
| 100 | 30,5 | 212 | 17.6 | |
| 299 | 33,3 | 570 | 19,3 | |
| Олово | 20 | 62,1 | 68 | 35,9 |
| 100 | 58,8 | 212 | 33,9 | |
| 20 | 15,6 | 68 | 9,00 | |
| 100 | 15,3 | 212 | 8,86 | |
| 299 | 14.7 | 570 | 8,50 | |
| Вольфрам | 20 | 159 | 68 | 92,0 |
| 100 | 154 | 212 | 89,2 | |
| 299 | 142 | 5 | 82,0 | |
| Уран | 20 | 24,2 | 68 | 14,0 |
| 100 | 26,0 | 212 | 15,0 | |
| 770 | 40.6 | 1418 | 23,4 | |
| Ванадий | 20 | 34,6 | 68 | 20,0 |
| Цинк | 20 | 112 | 68 | 64,9 |
| 100 | 111 | 212 | 63,9 | |
| Цирконий | 0 | 19,0 | 32 | 11,0 |
Теги статьи
Какие металлы лучше всего рассеивают тепло
Некоторые металлы рассеиваются нагреваются более эффективно, чем другие, и эта теплопроводность важна в ряде приложений.Теплопроводность — это мера металла способность проводить тепло. Это означает, что металл охлаждает температуры в процессе рассеяния.
Металлы с самая высокая теплопроводность у меди и алюминия. Самые низкие из стали и бронза.
Металлы, проводящие тепло эффективно используются в приложениях, где важна передача тепла, либо как часть процесса охлаждения или нагрева. С другой стороны, металлы любят сталь, которая плохо проводит тепло, подходит для высоких температур среды, в которых термостойкость имеет решающее значение.
Например, как эффективный теплопровод, медь используется в нагревательных стержнях и проводах, горячей воде резервуары и теплообменники. Точно так же алюминиевые сплавы являются наиболее распространенными. материал в радиаторах.
Где термостойкость важная функция, то металлы с низкой теплопроводностью наиболее уместны, например, авиационные двигатели из стали.
В теплопроводности применения, эти металлы должны быть сначала изготовлены, чтобы сделать их пригодными для их конечная цель.Вот почему высокая температура изоляция и системы безопасности печи имеют решающее значение для литейного производства и сталелитейной промышленности .
Теплообменники
Теплообменники устройства, передающие тепло от одной формы к другой. Этот обмен материей может быть жидкостью, такой как масло или вода, или движущимся воздухом. Главный металл в жаре теплообменники медные, но алюминий может обеспечить экономичную альтернативу некоторые приложения. Оба используются, потому что они хорошо проводят тепло.
Распространенный вид тепла обменник радиатора автомобиля. Охлаждающая жидкость двигателя сделана из слоев металла. листы, сложенные вместе, с алюминиевым сердечником.
Охлаждает двигатель за счет циркуляция жидкой охлаждающей жидкости на водной или масляной основе. Эта жидкость нагревается через блок двигателя, затем теряет тепло через радиатор перед тем, как быть вернулся к двигателю.
— Теплообменники также используются в авиационных двигателях для отвода избыточного тепла, а также в военной технике, лазерах, рентгеновских лучах и источниках питания.
-Промышленные объекты, на которых используются теплообменники, включают атомные электростанции и химические заводы. Обычно это трубы из медно-никелевого сплава с хорошей устойчивостью к коррозии.
-Газоводяные теплообменники передают тепло, вырабатываемое газовым топливом, воде в бытовых и коммерческих котлах.
— Испарительные агрегаты приводят в действие теплообменник воздух-воздух в воздушных тепловых насосах, используемых в бытовых и коммерческих системах отопления.
Радиаторы
Это особая форма теплообменника зависит от теплопроводности для передачи тепла, выделяемого электронные или механические устройства в движущуюся охлаждающую жидкость, которая затем отводит тепло в охлаждение.
Опять же, здесь используются металлы. с высокой теплопроводностью.
Радиаторы обычно изготовлен из алюминиевого сплава, обладающего одной из самых высоких теплопроводности ценности. Они используются в полупроводниках для различных потребителей и промышленная электроника.
В компьютерах используются радиаторы для охлаждения центральных процессоров и графических процессоров, но вы также найти их в силовых транзисторах и светодиодах.
Возможно, проще узнаваемое применение теплопроводности с учетом рассеивания тепла качества, есть посуда.У высококачественных сковородок медное дно, потому что это будет быстро проведите тепло, равномерно распределяя его по поверхности.
Способы плавки алюминия и меди
Как теплопроводящий металлы, медь и алюминий имеют огромное практическое значение. Однако плавка Сам процесс извлечения этих металлов из руд требует квалифицированных термических управление.
Индукционные печи обычно обрабатывают медь и алюминий, которые имеют высокую температуру плавления 1083 ° С.Этот индукционный нагрев чище и энергоэффективнее, чем традиционными методами, но требует точного контроля температуры и термического управление.
Индукционные печи не обладают способностью к рафинированию, поэтому обрабатываемые ими материалы сначала должны быть очищены от любые продукты окисления. Эти печи могут быть как без сердечника, так и с расплавом. металлическая петля, намотанная через железный сердечник.
Изоляция и безопасность печи
Так же, как медь и алюминий используются в теплопередаче, поэтому этот процесс помогает фактическому производству этих металлы в первую очередь.Микропористая высокотемпературная изоляция помогает предотвращают передачу тепла в печах, плавящих эти металлы.
микропористый Элмелин материал называется Elmtherm и бывает нескольких сортов. В алюминии системы отмывки оптимизируют движение и сводят к минимуму потери тепла; и в таянии печи это помогает поддерживать равномерное распределение тепла и качество готовый продукт.
Другой аспект меди а выплавка алюминия обеспечивает безопасность печи. Vapourshield особенно эффективен для контроля выбросов при плавлении медных сплавов, разные химические компоненты.
Поддерживающая теплопроводность
Elmelin поддерживает широкий ряд отраслей промышленности, которые полагаются на процессы теплопередачи с использованием термического проводящие металлы, рассеивающие тепло. Мы также обеспечиваем существенно высокий температурная изоляция для литейных производств, которые обрабатывают эти металлы. Для большего информации, пожалуйста, позвоните нам по телефону +44 20 8520 2248, по электронной почте [email protected] или заполните нашу онлайн-форму . Мы будем свяжемся с вами как можно скорее.
Физическое объяснение теплопроводности металлов
Известно, что металлы являются высокоэффективными проводниками тепла.
В этой статье будут рассмотрены механизмы теплопередачи, что делает металлы идеальными проводниками тепла, а также способы использования обычных металлов и сплавов.
Важность теплопроводности в повседневной жизни
Изображение 1. A
Изображение 1. B
Изображение 1. A и B показывают визуальные иллюстрации людей на кухне, использующих кухонные принадлежности.
Кулинария — часть повседневной жизни большинства людей. Следовательно, кухонное оборудование разработано с целью обеспечения максимальной безопасности и эффективности.Это требует понимания теплофизики. Существует причина, по которой нагревательный элемент тостера обычно изготавливается из нихромовой проволоки, ложки для смешивания обычно бывают деревянными, а в конструкции рукавиц для духовки никогда не используется металлический состав.
Определение температуры и теплопроводности
Необходимо вспомнить определение температуры , чтобы понять теплопроводность математически.
Оперативное определение Т:
Оперативное определение температуры — это значение, измеренное термометром, который просто измеряет расширение объема ртути.
Изображение 2. Изображение двух термометров в единицах Цельсия и Фаренгейта
Физическое определение T:
В теплофизике температура и теплопроводность понимаются путем изучения движения молекул.
Шредер, автор книги « Introduction to Thermal Physics », математически описывает температуру как:
\ [\ frac {1} {T} = \ Bigg (\ frac {dS} {dU} \ Bigg) \ scriptscriptstyle N, V \]
где:
S = энтропия,
U = энергия,
N = количество частиц,
V = объем системы (Schroeder, 2007).
Следовательно, температура системы зависит от энтропии и энергии , когда количество частиц и объем системы поддерживаются постоянными.
Шредер заявляет словами: «Температура — это мера тенденции объекта спонтанно отдавать энергию своему окружению. Когда два объекта находятся в тепловом контакте, тот, который имеет тенденцию спонтанно терять энергию, имеет более высокую температуру »(Schroeder, 2007). Это потому, что два соприкасающихся объекта будут пытаться достичь теплового равновесия ; становятся той же температуры.
Для визуализации температуры и теплопроводности на микроскопическом уровне Рисунки 1 A и B показаны ниже. Представьте, что неизвестные объекты A и B находятся в физическом контакте друг с другом. Объект A имеет более высокую температуру, чем объект B. Что произойдет с температурой с течением времени?
Рисунок 1. A
Рисунок 1.B
На рисунке 1.A показаны два неизвестных объекта, находящихся в физическом контакте друг с другом, а на рисунке 1.B отображает молекулы объектов.
При t 0, T A > T BПри t 1, T A > T B
.
.
При t n, T A = T B
При t 0, ŝ A > ŝ BПри t 1, ŝ A > ŝ B
.
.
At t n, ŝ A > ŝ B
Учитывая, что t n : момент времени, T A : температура объекта A, T B : температура объекта B, ŝ A : средняя скорость частицы A, ŝ B : средняя скорость частицы B.
В момент t 0 атомы объекта A движутся с большей скоростью, а атомы объекта B движутся с меньшей скоростью (T A > T B ). Со временем объект A теряет энергию, а объект B получает энергию, пока они не достигнут одинаковой температуры (T A = T B ) и не достигнут теплового равновесия. Это теплопроводность, описанная на молекулярном уровне. Ближайшие атомы объекта A сталкиваются с атомами объекта B. Атомы объекта B, которые первоначально взаимодействовали с атомами объекта A, сталкиваются с другими атомами объекта B, пока энергия не передается через все атомы объекта B.
Шредер определяет теплопроводность как «перенос тепла посредством молекулярного контакта: быстро движущиеся молекулы сталкиваются с медленно движущимися молекулами, отдавая при этом часть своей энергии» (Schroeder, 2007).
Режимы теплопередачи металлов
Полезно вспомнить три режима теплопередачи; конвекция для газов / жидкостей, излучение для объектов, разделенных пустым пространством и проводимость для объектов, находящихся в прямом контакте.
Теплопроводность также разделена на три категории: столкновений молекул, для форм газа / жидкости, колебаний решетки, для твердых тел и электронов проводимости, для металлов, как показано на рисунке 2 ниже.
Рисунок 2. Режимы теплопередачи.
Теплопроводность металлов будет включать столкновения молекул + электронов проводимости для металлов в газообразном состоянии и колебания решетки + проводящие электроны для металлов в твердом состоянии. Электроны проводимости — это, по сути, то, что делает металл невероятным проводником . Прежде чем объяснять, что на самом деле представляет собой электрон проводимости, необходимо вспомнить определение металла.
Определение металлов
Все элементы могут быть найдены в периодической таблице, включая металлы, неметаллы и металлоиды. Металлы определяются как «элементы, которые образуют положительные ионы, теряя электроны во время химических реакций» (Blaber, 2015).
Рис. 3. Периодическая таблица, показывающая все элементы, разделенные на металлы, неметаллы и металлоиды.
Таблица 1. Список типичных физических свойств металлов.
| Физические свойства большинства металлов |
|---|
| Твердое при комнатной температуре |
| Жесткий |
| Высокая плотность |
| Высокая температура плавления |
| Высокая температура кипения |
| Ковкий |
| Пластичный |
| Блестящий |
Что делает металлы хорошими проводниками тепла?
Что делает металл хорошим проводником тепла, так это свободно текущих электронов проводимости .
Рис. 4. Металлический блок, который нагревается, показывая атомы и свободно текущие электроны.
Атомы металлов выделяют валентные электроны при химической реакции с атомами неметаллов, например образуя оксиды и соли. Таким образом, ионы металлов являются катионами в водном растворе. Что делает металлы и их сплавы хорошими проводниками, так это особая металлическая связь. В металлических твердых телах связанные атомы разделяют свои валентные электроны, образуя море свободно движущихся электронов проводимости, которые несут как тепло, так и электрический заряд.Итак, в отличие от, например, электронов в ковалентных связях, валентные электроны в металле могут свободно течь через металлические латексы, эффективно неся тепло, не будучи привязанными к отдельному атомному ядру.
Математическое моделирование значения теплопроводности (k)
Теплопроводность (k) измеряет способность объекта проводить тепло (Q).
Высокое значение k: Высокая теплопроводность
Рис. 4. Лист материала с уравнением теплопроводности.
Данный:k = теплопроводность (Вт / м • K),
ΔQ = передача энергии (Джоуль / сек),
Δt = изменение во времени (секунды),
ΔT = температурный градиент (K),
A = площадь теплопроводности (м 2 ),
Δx = толщина материала.
Таблица 2. Список типичных физических свойств металлов.
| Металлы | Теплопроводность при комнатной температуре (Вт / м • К) |
|---|---|
| Алюминий | 226 |
| Углеродистая сталь | 71 |
| Магний | 151 |
| Латунь (желтый) | 117 |
| Бронза (алюминий) | 71 |
| Медь | 397 |
| Утюг | 72 |
| Нержавеющая сталь (446) | 23 |
| Вольфрам | 197 |
| Свинец | 34 |
| Никель | 88 |
| Сталь углеродистая марки 1020 (0.2 — 0,6 в) | 71 |
| цинк | 112 |
| Титан | 21 |
| Олово | 62 |
Примечание. Медь и алюминий имеют наивысшее значение теплопроводности (k). Проверьте нашу базу данных материалов.
Использование обычных металлов и сплавов в таблице выше
Металлы и сплавы (материалы, состоящие из комбинации металлов) используются в качестве строительных материалов в различных отраслях промышленности, таких как электроника, машиностроение, лабораторное оборудование, медицинские приборы, товары для дома и строительство.
Наивысшие значения теплопроводности металлов имеют серебро (-429 Вт / м • К), медь (-398 Вт / м • К) и золото (-315 Вт / м • К).
Металлы очень важны в производстве электроники, так как они хорошо проводят электричество. Медь, алюминий, олово, свинец, магний и пластик часто используются для изготовления деталей телефонов, ноутбуков, компьютеров и автомобильной электроники. Медь экономична и используется для электропроводки. Свинец используется для оболочки кабеля и изготовления аккумуляторов.Олово используется для изготовления припоев. Магниевые сплавы используются в производстве по новой технологии, так как они легкие. Пластик используется для изготовления деталей электроники, которые не должны проводить электричество, а титан используется для производства пластика.
Металлы также важны в машиностроении. Алюминий часто используется в производстве деталей автомобилей и самолетов, а также в качестве сплава, поскольку его чистая форма непрочна. Автомобильное литье изготавливается из цинка. Железо, сталь и никель — обычные металлы, используемые в строительстве и инфраструктуре.Сталь — это сплав железа и углерода (и часто других элементов). Увеличение содержания углерода в стали создает углеродистую сталь, которая делает материал более прочным, но менее пластичным. Углеродистая сталь часто используется в строительных материалах. Латунь и бронза (медь, легированная цинком и оловом, соответственно) имеют полезные свойства поверхностного трения и используются для замков, петель и рам дверей и окон соответственно.
Наконец, традиционно нити накала ламп дневного света изготавливаются из вольфрама.Однако они постепенно сокращаются, поскольку только около 5% мощности преобразуется в свет в таком источнике света, а остальная часть энергии преобразуется в тепло. Современные источники света часто основаны на светодиодной технологии и полупроводниках.
В заключение отметим, что теплопроводность металлов очень важна для проектирования любой конструкции. Это неотъемлемая часть безопасности, эффективности и новых инноваций в отраслях. Электроны проводника являются механизмом высокой проводимости металлов по сравнению с неметаллическими материалами.Однако значение теплопроводности (k) также может сильно различаться для разных металлов.
Список литературы
Шредер, Д. В. (2018). Введение в теплофизику. Индия: Служба образования Pearson India.
База данных материалов — термические свойства. (нет данных). Получено с https://thermtest.com/materials-database
.Алюминиевые сплавы 101. (9 марта 2020 г.). Получено с https://www.aluminium.org/resources/industry-standards/aluminium-alloys-101
.Элерт, Г.(нет данных). Проведение. Получено с https://physics.info/conduction/
.Блабер, М. (3 июня 2019 г.). 9.2: Металлы и неметаллы и их ионы. Получено с https://chem.libretexts.org/Bookshelves/General_Chemistry/Map:_General_Chemistry_(Petrucci_et_al.)/09:_The_Periodic_Table_and_Some_Atomic_Properties/9.2:_Metals_and_Nonmetals_Ions_and_the
Теплопроводность. (нет данных). Получено с http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/thermo/thercond.html
.Диоксид титана для пластмасс.(нет данных). Получено с https://polymer-additives.specialchem.com/centers/titanium-dioxide-for-plastics-center
.Сандхана, Л., и Джозеф, А. (6 марта 2020 г.). Что такое углеродистая сталь? Получено с https://www.wisegeek.com/what-is-carbon-steel.html
.(нет данных). Получено с http://www.elementalmatter.info/element-aluminium.html
.