Dziesięć najlepszych powszechnie używanych materiałów przewodzących się termicznych

Przewodnictwo cieplne jest miarą zdolności materiału do prowadzenia ciepła. Materiały o wysokiej przewodności cieplnej przenoszą się skutecznie i szybko pochłaniają ciepło ze środowiska. I odwrotnie, słabe przewody cieplne utrudniają przepływ ciepła i powoli pochłaniają ciepło ze środowiska. Zgodnie z wytycznymi S.I (System International) jednostką przewodnictwa cieplnego dla materiałów jest watów na metr Kelvin• •K). Dziesięć najlepszych materiałów przewodzących termicznie i ich pomiary przewodności cieplnej podsumowano poniżej. Ponieważ przewodność cieplna zmienia się w zależności od zastosowanego sprzętu do testu przewodności cieplnej i środowiska pomiaru, te wartości przewodności cieplnej są średnimi wartościami.

Dziesięć najlepszych powszechnie używanych materiałów przewodzących się termicznych

1. Diamond- -2000 ~ 2200 W/m• •K

Diamond jest jednym z najbardziej przewodzących termicznie materiałów, z wartościami pięciokrotnie wyższymi niż miedź, najczęściej produkowanym metalem w Stanach Zjednoczonych. Atomy diamentowe składają się z prostego kręgosłupa węglowego, idealnej struktury molekularnej do wydajnego przenoszenia ciepła. Zasadniczo materiały o najprostszym składu chemicznym i strukturze molekularnej zwykle mają najwyższe wartości przewodności cieplnej. Diamenty są istotnym elementem wielu nowoczesnych urządzeń elektronicznych. W produktach elektronicznych może promować rozpraszanie ciepła i chronić wrażliwe części komputerów. Wysoka przewodność cieplna Diamond jest również bardzo przydatna w uwierzytelnianiu kamieni szlachetnych w biżuterii. Dodanie niewielkiej ilości diamentu do twoich narzędzi i technik może mieć ogromny wpływ na wydajność termiczną.

2. Silver- -429 W/m• •K

Srebro jest stosunkowo tanim i obfitym przewodnikiem ciepła. Srebro jest materiałem dla wielu przyborów i jest plastyczny, co czyni go jednym z najbardziej wszechstronnych metali. 35% srebra wyprodukowanego w Stanach Zjednoczonych jest wykorzystywanych w elektronarzędzie i elektronice (US Geological Survey Minerals World 2013). Silver Paste, Ab - Product of Silver, rośnie popyt ze względu na jej wykorzystanie jako przyjazna dla środowiska alternatywa energetyczna. Pastę srebra może być stosowana do produkcji komórek fotowoltaicznych, które są ważnym składnikiem paneli słonecznych.

3. Miedź- -398 W/m• •K

W Stanach Zjednoczonych miedź jest najczęściej stosowanym metalem do tworzenia urządzeń do przenoszenia ciepła. Miedź ma wysoką temperaturę topnienia i umiarkowaną szybkość korozji. I może skutecznie zmniejszyć utratę energii w procesie przenoszenia ciepła. Metalowe patelnie, rurki ciepłej wody i grzejniki samochodów to tylko kilka urządzeń, które wykorzystują właściwości przewodzące miedziane.

4. Złoto- -315 W/m• •K

Złoto jest rzadkim i szlachetnym metalem stosowanym w zastosowaniach specyficznych przenoszenia ciepła. W przeciwieństwie do srebra i miedzi złoto ogólnie nie niszczy się i jest wysoce odporne na korozję.

5. Aluminiowy azotek- -310 W/m• •K

Azotek aluminiowy jest często stosowany jako substytut tlenku berylu. W przeciwieństwie do tlenku berylu, azotek aluminiowy nie stanowi zagrożenia dla zdrowia w produkcji, ale nadal wykazuje podobne właściwości chemiczne i fizyczne do tlenku berylu. Aluminiowy azotek jest jednym z niewielu materiałów, o których wiadomo, że jest elektrycznie izolacyjny i ma wysoką przewodność cieplną. Ma doskonałą odporność na wstrząsy termiczne i może być stosowany jako izolator elektryczny do układów mechanicznych.

6. Krzemowa węgliek- -270 W/m• •K

Krzem krzemowy jest półprzewodnikiem złożonym z atomów krzemowych i atomów węgla w równowadze. Fuzja krzemu i węgla, oba łączą się, tworząc bardzo twardy, trwały materiał. Ta mieszanina jest powszechnie stosowana w hamulcach motoryzacyjnych, komponentach turbin, a także jest powszechnie stosowana w tworzeniu stali.

7. Aluminium- -247 W/m• •K

Aluminium jest tańsze i jest często stosowane jako substytut miedzi. Chociaż nie jest tak przewodzący termicznie jak miedź, aluminium jest obfite i ma niską temperaturę topnienia, co ułatwia przetwarzanie. Aluminium jest kluczowym materiałem w produkcji świateł diodowych LED (diod emitującej światło). Hybrydy miedzi - aluminiowe stają się coraz bardziej popularne, ponieważ wykorzystują właściwości miedzi i aluminium i są tańsze w produkcji.

8. Tungsten- -173 w/m• •K

Tungsten ma wysoką temperaturę topnienia i niskie ciśnienie pary, co czyni go idealnym materiałem do kontaktowania urządzeń o wysokim prądu. Tungsten jest chemicznie stabilny i może być stosowany w elektrodach mikroskopów elektronowych bez zmiany przepływu prądu. Powszechnie stosowane w żarówkach lub jako elementy rur promieniowych katodowych.