أفضل عشرة مواد موصلة حرارية شائعة الاستخدام

الموصلية الحرارية هي مقياس لقدرة المادة على إجراء الحرارة. المواد ذات الموصلية الحرارية العالية تنقل الحرارة بكفاءة وتمتص الحرارة بسرعة من البيئة. وعلى العكس ، فإن الموصلات الحرارية السيئة تعرقل تدفق الحرارة وتمتص الحرارة ببطء من البيئة. وفقًا لإرشادات S.I (System International) ، فإن وحدة الموصلية الحرارية للمواد هي Watts لكل متر Kelvin (W/M•ك). يتم تلخيص أفضل عشرة موصلات موصلة حرارياً وقياسات الموصلية الحرارية أدناه. نظرًا لأن الموصلية الحرارية تختلف مع معدات اختبار الموصلية الحرارية المستخدمة وبيئة القياس ، فإن قيم الموصلية الحرارية هذه هي قيم متوسط.

أفضل عشرة مواد موصلة حرارية شائعة الاستخدام

1. الماس-2000 ~ 2200 واط/م•K

تعد Diamond واحدة من أكثر المواد الموصلة حراريًا ، حيث يبلغ عدد القيم بخمس مرات من النحاس ، وهو المعدن الأكثر إنتاجًا في الولايات المتحدة. تتكون ذرات الماس من العمود الفقري البسيط للكربون ، وهو بنية جزيئية مثالية لنقل الحرارة الفعال. بشكل عام ، عادة ما يكون للمواد ذات التركيب الكيميائي والبنية الجزيئية عادة أعلى قيم الموصلية الحرارية. الماس مكون أساسي للعديد من اليد الحديثة - الأجهزة الإلكترونية المحتجزة. في المنتجات الإلكترونية ، يمكن أن يعزز تبديد الحرارة وحماية الأجزاء الحساسة من أجهزة الكمبيوتر. الموصلية الحرارية العالية من Diamond مفيدة للغاية في مصادقة الأحجار الكريمة في المجوهرات. يمكن أن يكون لإضافة كمية صغيرة من الماس إلى أدواتك وتقنياتك تأثير كبير على الأداء الحراري.

2. الفضة-429 ث/م•K

الفضة هي موصل حرارة رخيصة نسبيا ووفرة. Silver هي مادة للعديد من الأواني وهي قابلة للتطبيق ، مما يجعلها واحدة من أكثر المعادن تنوعا. يتم استخدام 35 ٪ من الفضة المنتجة في الولايات المتحدة في أدوات الطاقة والإلكترونيات (US Geological Survey Minerals World 2013). يتزايد الطلب على Silver Paste ، A by - Product of Silver ، بسبب استخدامه كبديل للطاقة الصديق للبيئة. يمكن استخدام عجينة الفضة لإنتاج الخلايا الكهروضوئية ، والتي تعد مكونًا مهمًا من الألواح الشمسية.

3. النحاس-398 ث/م•K

في الولايات المتحدة ، يعد النحاس المعدن الأكثر استخدامًا لصنع أجهزة نقل الحرارة. النحاس لديه نقطة انصهار عالية ومعدل التآكل المعتدل. ويمكن أن يقلل بشكل فعال من فقدان الطاقة في عملية نقل الحرارة. المقالي المعدنية وأنابيب الماء الساخن ومشعات السيارات ليست سوى عدد قليل من الأجهزة التي تستفيد من حرارة النحاس - إجراء خصائص.

4. الذهب-315 ث/م•K

الذهب هو معدن نادر وثمين يستخدم في تطبيقات نقل الحرارة محددة. على عكس الفضة والنحاس ، فإن الذهب عمومًا لا يشوه ويقاوم بشدة التآكل.

5. نيتريد الألومنيوم-310 ث/م•K

غالبًا ما يستخدم نيتريد الألومنيوم كبديل لأكسيد البريليوم. على عكس أكسيد البريليوم ، لا يشكل نيتريد الألومنيوم خطرًا صحيًا في الإنتاج ، لكنه لا يزال يعرض خصائص كيميائية وفيزيائية مماثلة لأكسيد البريليوم. نيتريد الألومنيوم هو واحد من المواد القليلة المعروفة بأنها عازلة كهربائيا ولها موصلية حرارية عالية. لديه مقاومة صدمة حرارية ممتازة ويمكن استخدامها كعازل كهربائي للرقائق الميكانيكية.

6. كربيد السيليكون-270 واط/م•K

كربيد السيليكون هو أشباه الموصلات المكونة من ذرات السيليكون وذرات الكربون في التوازن. دمج من السيليكون والكربون ، يجمع الاثنان لإنشاء مادة صلبة ومتينة للغاية. يستخدم هذا الخليط بشكل شائع في فرامل السيارات ، ومكونات التوربينات ، ويستخدم أيضًا في صناعة الصلب.

7. الألومنيوم-247 واط/م•K

الألومنيوم أقل تكلفة وغالبًا ما يستخدم كبديل للنحاس. على الرغم من أنه ليس موصلاً حرارياً مثل النحاس ، إلا أن الألمنيوم وفيرة ولديه نقطة انصهار منخفضة ، مما يجعل من السهل معالجته. الألومنيوم هو مادة رئيسية في إنتاج مصابيح LED (الصمام الثنائي للضوء). أصبحت النحاس - الهجينة الألومنيوم أكثر شعبية لأنها تستفيد من خصائص كل من النحاس والألومنيوم وأرخص لإنتاجها.

8. التنغستن-173 ث/م•K

يتميز التنغستن بنقطة انصهار عالية وضغط بخار منخفض ، مما يجعله مادة مثالية للاتصال بأجهزة التيار العالي. التنغستن مستقر كيميائيًا ويمكن استخدامه في أقطاب المجاهر الإلكترونية دون تغيير التدفق الحالي. كما تستخدم عادة في المصابيح الكهربائية أو كمكونات لأنابيب أشعة الكاثود.