10 ماده برتر با بالاترین رسانایی حرارتی در جهان

رسانایی حرارتی چیست؟

رسانایی حرارتی (که با k، λ یا κ مشخص می‌شود) به توانایی یک ماده برای هدایت گرما در دما و فشار خاص اشاره دارد و با W/m•K (وات بر متر-کلوین) اندازه‌گیری می‌شود. برای ساخت سینک های حرارتی از مواد بسیار رسانای حرارتی استفاده می شود. موادی که گرما را به آرامی انتقال می دهند به عنوان عایق های عالی عمل می کنند.
مواد مختلف رسانایی حرارتی متفاوتی دارند. هوا دارای رسانایی کم 0.024 W/m•K در دمای 0 درجه سانتی گراد است، در حالی که فلزاتی مانند نقره (429 W/m•K) و مس (398 W/m•K) به دلیل توانایی انتقال حرارت خود برجسته هستند. در این مقاله قصد داریم 10 ماده برتر با بالاترین رسانایی حرارتی و کاربردهای آنها را بررسی کنیم. در اینجا ما از میانگین ها استفاده می کنیم و به یاد می آوریم که این مقادیر تحت تأثیر دما، فشار و عوامل دیگر هستند.

10 ماده برتر رسانای حرارتی

1. الماس (2200 W/M•K)

الماس بالاترین رسانایی حرارتی را دارد که 5 برابر مس (398 W/m•K) است. این یک ساختار مولکولی ساده دارد، بنابراین گرما را به طور موثر منتقل می کند و به طور گسترده برای ساخت دستگاه های الکترونیکی قابل حمل استفاده می شود. الماس همچنین به عنوان یک افزودنی برای بهبود هدایت حرارتی مواد دیگر استفاده می شود.

الماس

2. نقره (429 W/M•K)

نقره بهترین عملکرد رسانایی حرارتی را در بین فلزات دارد. علاوه بر این، فراوان و کاملاً چکش خوار است. نقره معمولاً در ایالات متحده برای ساخت ابزارهای الکتریکی و الکترونیک استفاده می شود.

3. مس (398 W/M•K)

همچنین به دلایل زیر از مس برای ساخت وسایل رسانا استفاده می شود. جدا از رسانایی حرارتی بالا، نقطه ذوب بالا، نرخ خوردگی پایین و قیمت ارزان‌تری دارد. بنابراین، پیدا کردن تابه و لوله های مسی بسیار آسان است.

4. طلا (315 W/M•K)

طلا در مقایسه با سایر فلزات بسیار رسانا بسیار گران است. با این حال، می تواند شرایط سخت تری را تحمل کند و به ندرت خورده می شود.

5. نیترید آلومینیوم (310 W/M•K)

سرامیک نیترید آلومینیوم در رتبه پنجم لیست قرار دارد. با این وجود، مانند سایر مواد با رسانایی حرارتی بالا، هدایت الکتریکی خوبی ندارد. این به عنوان یک عایق الکتریکی در تراشه های مکانیکی عمل می کند.

6. سیلیکون کاربید (270 W/M•K)

کاربید سیلیکون در جایگاه ششم قرار دارد. با مخلوط کردن سیلیکون و کربن با یکدیگر، ماده ای بسیار قوی و بادوام برای ساخت ترمزهای خودرو و ماشین های توربین تشکیل می شود.

7. آلومینیوم (247 W/M•K)

آلومینیوم هفتمین ماده بسیار رسانای حرارتی است. به دلیل ویژگی های زیر جایگزین مس می باشد. اول اینکه منابع زیادی دارد. علاوه بر این، به دلیل نقطه ذوب پایین آن به راحتی قابل دستکاری است. بنابراین، آلومینیوم با هزینه کمتر جای مس را می گیرد و از آن برای ساخت اجزای دیودهای ساطع کننده نور استفاده می شود.

8. تنگستن (173 W/M•K)

تنگستن دارای رسانایی حرارتی نسبتاً بالایی 173 W/m•K است. به دلیل بی اثر بودن شیمیایی آن، جریان الکتریکی را تغییر نمی دهد یا اثرات منفی در هنگام استفاده در الکترود ایجاد نمی کند. تنگستن همچنین به عنوان جزئی از لوله های پرتو کاتدی استفاده می شود.

9. گرافیت (168 W/M•K)

کربن به شکل گرافیت یک ماده مقرون به صرفه و سبک وزن با رسانایی حرارتی بالا است. اغلب برای ساخت باتری و سایر وسایل استفاده می شود.

10. روی (116 W/M•K)

روی ماده ای بسیار رسانا است. معمولاً با فلزات دیگر ترکیب می شود تا عملکرد حرارتی بهتری داشته باشد. به عنوان مثال، گالوانیزه از 40 درصد روی خالص استفاده می کند. (در گالوانیزه کردن ، یک پوشش روی روی سطح آهن یا فولاد اعمال می شود تا از فلز در برابر خوردگی محافظت کند.)

نتیجه

مواد بسیار رسانای حرارتی زیادی وجود دارد و بیشتر آنها فلزات هستند. ما ویژگی ها و کاربردهای خاص آنها را مورد بحث قرار داده ایم. امیدوارم که بتوانید درک بهتری از این مواد و مفهوم رسانایی حرارتی داشته باشید. صنعت واشر اصفهان، مواد نسوز باکیفیت در اندازه ها و اشکال مختلف را در مدت زمان کوتاهی فراهم می کند. برای درخواست خود می توانید وب سایت ما را بررسی کنید.

صنعت واشر اصفهان به شما کمک می کند بهترین ماده نسوز را انتخاب کنید، برای خرید انواع مواد نسوز شامل پکینگ نسوز، ورق تکسون و… امروز با ما تماس بگیرید . با ما آشنا شوید و به ما اجازه دهید تا شما را در انتخاب بهترین ماده نسوز برای کاربرد خود راهنمایی کنیم.