金属导热系数
在所有固体中,金属是最好的导热体。纯金属的导热系数一般随温度升高而降低。而金属的纯度对导热系数影响很大,如含碳为1%的普通碳钢的导热系数为45W/m ·K ,不锈钢的导热系数仅为16 W/m ·K 。
常见金属导热系数
金属材料熔点、热导率及比热容
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热度:437
名称
熔点 ℃
热导率
W/(m2·K)
比热容
J/(kg·K)
名称
熔点 ℃
热导率
W/(m2·K)
比热容
J/(kg·K)
灰铸铁
1200
46.4-92.8
544.3
铝
658
203
904.3
铸钢
1425
489.9
铅
327
34.8
129.8
低碳钢
1400-1500
46.4
502.4
锡
232
62.6
234.5
黄铜
950
92.8
393.6
锌
419
110
393.6
青铜
995
63.8
385.2
镍
1452
59.2
452.2
注:表中的导热系数值指0-100℃的范围内
金刚石:3550
钨:3410
纯铁:1535
各种钢:1300~1400
各种铸铁:1200左右
铜:1083
金:1064
银:962
铝:660
锌:419.5
铅:327
锡:232
硫代硫酸钠:48
冰:0
汞:-38.9
固态水银:-39
固态酒精:-117
固态氮:-210
固态氢:-259
固态氦:-272
目前市面上使用最多的金属散热片材料几乎都是铝合金,只有极少数是使用其他导热材料。事实上,铝并不是导热系数最好的导热金属材料,效果最好的是银,其次是铜,再其次才是铝。但是银的价格昂贵,铜较为笨重,所以大多不会选择这两类金属最为散热片的导热材料。而铝的重量非常轻,兼顾导热性和质量轻两方面。但是一般的铝质散热片并非是百分之百纯铝,因为纯铝大多过于柔软,所以都会加入少量的其他金属,铸造而成为铝合金,以获得适当的硬度,可以说现阶段铝合金是电子零件散热片的最佳材料。
金属的导热主要靠电子导热,当温度升高时,电子热运动速度增大,与晶格点阵碰撞频繁,平均自由程缩短,因此导热系数下降。
导热系数的影响因素:导热系数与材料的组成、结构、密度、含水率、温度等因素有关。非晶体结构、密度较低的材料,导热系数较小。材料的含水率低、温度较低时,导热系数较小。
一般来说,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的。
扩展资料
导热系数
根据傅立叶定律,热导率的定义式为:
对于各向同性的材料来说,各个方向上的热导率是相同的。
导热系数(热导率)是反映材料导热性能的物理量。测定材料的导热系数在设计和制造加热器、散热器、传热管道、冰箱、节能房屋等工程技术及很多科学实验中都有非常重要的应用。
气体的导热系数随温度升高而增大;对于液体随温度升高而减小(水、甘油例外)。
对于固体,金属的导热系数随温度升高而减小(高合金钢例外) ,非金属的导热系数随温度升高而增大(冰例外) 。
参考资料:百度百科-导热系数
一、元素不同
1、铝
银白色轻金属。有延展性。商品常制成棒状、片状、箔状、粉状、带状和丝状。在潮湿空气中能形成一层防止金属腐蚀的氧化膜。铝粉在空气中加热能猛烈燃烧,并发出眩目的白色火焰。易溶于稀硫酸、硝酸、盐酸、氢氧化钠和氢氧化钾溶液,难溶于水。
2、铜
铜是一种过渡元素,化学符号Cu,英文copper,原子序数29。纯铜是柔软的金属,表面刚切开时为红橙色带金属光泽,单质呈紫红色。
二、性质不同
1、铝
铝是活泼金属,在干燥空气中铝的表面立即形成厚约50埃(1埃=0.1纳米)的致密氧化膜,使铝不会进一步氧化并能耐水;但铝的粉末与空气混合则极易燃烧;熔融的铝能与水猛烈相应的金属;铝是两性的,极易溶于强碱,也能溶于稀酸。
2、铜
铜呈紫红色光泽的金属,密度8.92克/立方厘米。熔点1083.4±0.2℃,沸点2567℃。有很好的延展性。导热和导电性能较好。
三、用途不同
1、铝
铝及铝合金是当前用途十分广泛的、最经济适用的材料之一。世界铝产量从1956年开始超过铜产量一直居有色金属之首。当前铝的产量和用量(按吨计算)仅次于钢材,成为人类应用的第二大金属;而且铝的资源十分丰富,据初步计算,铝的矿藏储存量约占地壳构成物质的8%以上。
2、铜
铜是与人类关系非常密切的有色金属,被广泛地应用于电气、轻工、机械制造、建筑工业、国防工业等领域,在中国有色金属材料的消费中仅次于铝。铜是一种红色金属,同时也是一种绿色金属。
说它是绿色金属,主要是因为它熔点较低,容易再熔化、再冶炼,因而回收利用相当地便宜。古代主要用于器皿、艺术品及武器铸造,比较有名的器皿及艺术品如后母戊鼎、四羊方尊。
参考资料来源:百度百科-铝
参考资料来源:百度百科-铜
汽化热 96.96 kJ/mol
熔化热 2.598 kJ/mol
蒸气压 14.3×10-6 帕(1234K)
热导率: W/(m·K) 142
电导率: 20-200 (25C_+1C)uS/cm
比热 1230 J/(kg·K)