铝合金 为什么导热性很强
纯铝的导热性能优于铝合金,但纯铝的硬度较低,容易发生变形从而影响散热甚至是使用寿命。在满足散热性能下,选取铝合金可以提高散热件的强度(纯铝在大气环境中长期使用容易氧化,有的铝合金可以有效抵制氧化)。
铝合金的传热性能比不锈钢好,传热性能的好坏跟导热系数大小成正比。
铝的导热系数是204/W·(m·k),而不锈钢的导热系数只有14 /W·(m·k),所以铝合金传热性能比不锈钢好。
导热系数是指在稳定传热条件下,1m厚的材料,两侧表面的温差为1度(K,℃),在1秒钟内(1S),通过1平方米面积传递的热量,单位为瓦/米·度 (W/(m·K),此处为K可用℃代替)。
扩展资料
热传导简称导热。两个相互接触且温度不同的物体,或同物体的各不同温度部分间在不发生相对宏观位移的情况下所进行的热量传递过程称为导热。物质传导热量的性能称为物体的导热性。
密实固体内部和静止流体中的热量传递都是纯导热在起作用。导热部分参与了在运动流体中的热量传递。
影响因素
导热是依靠材料中的电子、原子、分子和晶格热运动来传递热量 。但材料性质不同,其主要导热机理不同,效果也不一样。一般来说,金属的热导率大于非金属,纯金属热导率大于合金。物质三态中,固态热导率最大,液态次之,气态最小。例如:标准大气压下0℃时的冰、水和水蒸气的热导率分别为2.22W/(m·K)、0.55W/(m・K)和0.183W/(m・K)。
金属导热主要依靠自由电子的热运动,导电性能好的金属材料其热导率也大。金属热导率范围在2.3~420W/(m・K),银是420W/(m·K)。但纯金属内加入其他元素成为合金后,由于这些元素的嵌入,严重阻碍自由电子的运动,使热导率大大下降。例如纯铜的λ=398W/(m・K),加人30%的锌后纯铜变成黄铜,λ仅为109W(m・K)。
非金属材料导热主要依靠晶格结构振动产生弹性波的方式来传递能量。物理学中称它为声子传递能量。在传递过程中,若存在声子散射的因素,如晶体缺隙、裂纹,热导率会显著下降。液体的热导率在0.07-0.7W/(m・K)的范围内,液体的导热机理比较复杂。气体的导热是依靠分子热运动,高温区分子的速度高于低温区,通过分子碰撞把能量传给低温区分子。
气体热导率在0.006-0.7W/(m・K)范围。气体分子对热导率影响较大,分子量越小、重量越轻、运动速度越快,热导率就越大。电厂发电机采用氢气冷却代替空气冷却,冷却效果较好就是这个道理。
从微观角度看,导热是依靠组成物质的微粒的热运动传递热量的。温度较高时有较高的能量。这些微粒和低温部分较低能量的微粒相互作用(碰撤、扩散等)就形成了导热。正是原子和分子的这些运动维持着热传导的进行。可以认为,热传导是由于物质粒子间的相互作用而导致的从高能级粒子向低能级粒子的能量传输。
用热力学中所熟恶的概念来研究一种气体中的热传导,就很容易解释这种传热方式的物理机理。试考察一种内部存在温度梯度,但没有宏观运动的气体,这种气体充满了保持不同温度的两个表面之间的空间。把任一点的温度与该点附近气体分子所具有的能量联系起来,发现分子的能量与分子的随机运动有关,也与分子内部的自旋及振动有关。
且温度高的分子所具有的分子能量也大。由于分子之间经常不断地发生碰撞,所以当邻近的分子相撞时,能量大的分子就必然把能量传递给能量较小的分子。因此,存在温度梯度的情况下,在沿温度降低的方向上必然产生热传导。图2清楚地表示了这个传热过程。
由于分子的随机运动,有些分子将不断地从上方和下方穿过假想的平面。但由于在面以上的分子温度比在面以下的分子温度高,所以沿x轴正方向上必然有净能量传递。由于热传导与分子的随机运动有关,所以可把这种传热方式称为能量扩放。
在液体中的热传导情况也一样,不过其分子间距离更小、分子的相互作用更强,也更频繁罢了。同样地,固体中的热传导也可以归之于体现为晶格振动形式的分子运动。一种现代观点认为:固体中的能量传递归之于由原子运动引起的晶格运动。非导体完全靠这种晶格波动来传递能量;而在导体中,还存在自由电子迁移引起的能量传递。
参考资料来源:百度百科-导热性
各型号铝合金的导热系数:
1、铝合金1070的导热率:1070 236W/(m*k)25摄氏度时。
2、铝合金1050的导热率1050A 231W/(m*k)20摄氏度时。
3、铝合金1060的导热率1060 234W/(m*k)25摄氏度时。
导热系数:是指在稳定传热条件下,1m厚的材料,两侧表面的温差为1度(K,℃),在1秒内(1s),通过1平方米面积传递的热量,单位为瓦/米·度 (W/(m·K),此处为K可用℃代替)。
导热系数仅针对存在导热的传热形式,当存在其他形式的热传递形式时,如辐射、对流和传质等多种传热形式时的复合传热关系,该性质通常被称为表观导热系数、显性导热系数或有效导热系数(thermal transmissivity of material)。
导热系数是针对均质材料而言的,实际情况下,还存在有多孔、多层、多结构、各向异性材料,此种材料获得的导热系数实际上是一种综合导热性能的表现,也称之为平均导热系数。
扩展资料:
1、不同物质导热系数各不相同;相同物质的导热系数与其的结构、密度、湿度、温度、压力等因素有关。同一物质的含水率低、温度较低时,导热系数较小。
2、固体的热导率比液体的大,而液体的又要比气体的大。这种差异很大程度上是由于这两种状态分子间距不同所导致。现在工程计算上用的系数值都是由专门试验测定出来的。
3、随着温度的升高或含湿量的增大,所测5种典型建筑材料的导热系数都呈增大的趋势。下面从微观机理上对此加以分析。对多孔材料而言,当其受潮后,液态水会替代微孔中原有的空气。
4、在常温常压下,液态水的导热系数(约为0.59W/(m·K))远大于空气的导热系数(约为0.026W/(m·K)),因此,含湿材料的导热系数会大于干燥材料的导热系数,且含湿量越高,导热系数也越大。
参考资料:百度百科-导热系数
固态铝导热率 237W/mK
常用材料导热系数:
材料 导热系数(W/mk)
纯铝 217.7
铝合金 121-151
纯铜 376.8
黄铜 92.1
铸铁 54.4
白铁皮 62.8
钢 58.6—41.9
扩展资料:
热导率,又称导热系数,是指当温度垂直向下梯度为1℃/m时,单位时间内通过单位水平截面积所传递的热量,反映物质的热传导能力。符号为λ或K。各种物质的热导率数值主要靠实验测定,其理论估算是近代物理和物理化学中一个活跃的课题。热导率一般与压力关系不大,但受温度的影响很大。
随着科学技术的快速发展,越来越多的高分子材料和纳米材料不断涌现出来。而对于各种新物质新材料的热导率实验测定,将开启一个全新与未知的领域,这必然会带动现代物理学科的一次新飞跃。同时也将为新型导热材料和新型隔热材料的开发与研究打下坚实的理论基础。
参考资料:百度百科-热导率
铝合金7075的泊松比为0.25;比热容为502J/℃;热传导系数为10W/(m.K);不同温度下的弹性模量。铝合金7075在不同温度下的弹性模量(×10^5 MPa)。
弹性模量200GPa,泊松比0.3,剪切模量79GPa,热胀系数11x10^-6/摄氏度,密度7.85x10^3kg/m^3,导热系数56W/(m.K),比热480 J/(kg.K)。
扩展资料:
纯铝的密度小(ρ=2.7g/cm3),大约是铁的 1/3,熔点低(660℃),铝是面心立方结构,故具有很高的塑性(δ:32~40%,ψ:70~90%),易于加工,可制成各种型材、板材,抗腐蚀性能好。但是纯铝的强度很低,退火状态 σb 值约为8kgf/mm2,故不宜作结构材料。
通过长期的生产实践和科学实验,人们逐渐以加入合金元素及运用热处理等方法来强化铝,这就得到了一系列的铝合金。 添加一定元素形成的合金在保持纯铝质轻等优点的同时还能具有较高的强度,σb 值分别可达 24~60kgf/mm2。
这样使得其“比强度”(强度与比重的比值 σb/ρ)胜过很多合金钢,成为理想的结构材料,广泛用于机械制造、运输机械、动力机械及航空工业等方面,飞机的机身、蒙皮、压气机等常以铝合金制造,以减轻自重。采用铝合金代替钢板材料的焊接,结构重量可减轻50%以上。
参考资料来源:百度百科-弹性模量
参考资料来源:百度百科-铝合金
参考资料来源:百度百科-泊松比
人们在日常中,无论到哪里都可以看到门窗,每栋高楼、每套房子,甚至每间小卧室都有门窗。其中人们常用的是铝合金门窗,但是近几年来,断桥铝合金门窗逐渐走进人们的眼中,人们在使用过断桥铝合金门窗后也更青睐它,那么老木工鲁班门窗说一下断桥铝门窗是什么原理及特点!
其中断桥铝合金门窗隔热原理是在铝型材中加入了隔热条,所以被称为“断桥”。隔热条在铝型材中隔断了热量在铝型材中传递,大大降低了铝合金门窗的热传导性。它的技术特点是使用特殊的工艺将铝合金与隔热条组合,形成断桥铝型材。采用中空玻璃,用密封条和毛条组成多层密封结构。
断桥铝合金门窗性能优势和特点
自定义铝材颜色,铝型材的表面可通过电泳涂装以及氧化等工艺处理,喷涂上用户自己喜欢的颜色。
隔音降噪,断桥铝合金门窗一般采用的都是中空玻璃,中空玻璃可以大大降低噪音,可以让用户拥有一个安静的卧室。
保温隔热,节能省电,断桥铝型材的门窗框本身可以大大降低了热量的传递,再加上中空玻璃的隔热性,提升了门窗的隔热性,从而降低了空调的能耗。
水密性,密封胶和毛条的多层密封,可以有效调高断桥铝门窗的水密性。
激光散射技术是指用激光作光源,在入射光方向以外,借检测散射光强度、频移及其角度依赖等而得到粒子重量、尺寸、分布及聚集态结构等信息的方法的统称,有着广阔的用途。就检测纳米材料而言,主要涉及频移及其角度依赖性的检测,这种散射技术又称动态光散射、准弹性光散射及光子相关光谱,分别以测定参数的性质、能量转移的大小及测定方法的原理而得名。
样品尺寸为圆片,直径12.7mm,厚度1-4mm。