Vad är värmeledande material?

den värmeledande material är de som tillåter värme att överföra effektivt mellan en yta (eller en vätska) med hög temperatur och en lägre temperatur.

De värmeledande materialen används i olika tekniska tillämpningar. Bland de viktigaste applikationerna är byggandet av kylutrustning, värmeavledningsutrustning och i allmänhet någon utrustning som kräver utbyte av värme i sina processer.

De material som inte är goda värmeledare är kända som isolatorer. Bland de mest använda isoleringsmaterialen finns kork och trä.

Det är vanligt att material som leder värmebrunn också är bra ledare av el.

Några exempel på bra ledande material av värme och elektricitet är bland annat aluminium, koppar och silver.

Olika material och deras respektive värmeledningsegenskaper återfinns i kemikaliehandböcker som sammanfattar de experimentella körresultaten som gjorts i dessa material.

Värmeledning

Ledningen är värmeöverföringen som inträffar mellan två lager av samma material eller mellan ytor i kontakt med två material som inte byter ut.

I detta fall ges överföringen av värme i materialen tack vare de molekylära chockerna som uppstår mellan skikten eller ytorna.

Molekylära stötar möjliggör utbyte av inre och kinetisk energi mellan materialets atomer.

Således överför skiktet eller ytan med atomer med högre inre energi och kinetisk energi till lagren eller ytorna av lägre energi, vilket ökar temperaturen hos dessa.

Olika material har olika molekylära strukturer vilket innebär att inte alla material har samma kapacitet att uppföra värme.

Värmeledningsförmåga

Att uttrycka förmågan hos ett material eller en vätska för att leda värme, fysikalisk egenskap "värmeledningsförmåga" som vanligtvis representeras av bokstaven används k.

Värmeledningsförmåga är en egenskap som måste finnas experimentellt. Experimentella uppskattningar av värmeledningsförmåga för fasta material är relativt enkla, men processen är komplex för fasta ämnen och gaser.

Den termiska ledningsförmågan för material och vätskor redovisas för ett antal materialflödesarean hos en kvadratfot, en tjocklek av 1 fot, under en timme vid en skillnad på 1 ° K temperatur.

Värmeledande material

Även om allt material i teorin kan överföra värme, har vissa bättre ledning än andra.

I naturen finns det material som koppar eller aluminium är bra ledare av värme, men materialvetenskap, nanoteknologi och teknik har gjort det möjligt att skapa nya material med god körbarhet.

Medan ett värmeledande material, såsom koppar, vilka återfinns i naturen, har en värmeledningsförmåga av 401 W / m K, har de rapporterats kolnanorör som tillverkas med nära värmeledningsförmågor till 6600 W / m K.

Värmekonduktivitetsvärdena för olika material kan ses i följande tabell:

referenser

1. Berber S. Kwon Y. Tomanek D. Ovanlig och hög termisk ledningsförmåga hos kolnanotubener. Fysiska recensioner Brev. 2000; 84: 4613
2. Chen Q. et al. Ett alternativt kriterium vid värmeöverföringsoptimering. Förlopp av Royal Society A: Matematisk, fysisk och teknisk vetenskap 2011; 467 (2128): 1012-1028.
3. Cortes L. et al. 2010. Termisk ledningsförmåga av material. Metrologi Symposium.
4. Kaufman W. C. Bothe D.Meyer S.D. Värmeisoleringsmöjligheter hos Qutdoor Clothing Materials. Science. 1982; 215 (4533): 690-691.
5. Kern D. 1965. Värmeöverföringsprocesser. McGraw Hill.
6. Merabia S. et al. Värmeöverföring från nanopartiklar: En motsvarande tillståndsanalys. Förhandlingar vid National Academy of Sciences i USA. 2009; 106 (36): 15113-15118.
7. Salunkhe P. B. Jaya Krishna D. Undersökningar av latent värmeförvaringsmaterial för solvatten- och rymmeuppvärmningsapplikationer. Journal of Energy Storage. 2017; 12: 243-260.