Tepelná vodivosť je miera schopnosti materiálu vykonávať teplo. Materiály s vysokou tepelnou vodivosťou prenášajú teplo efektívne a rýchlo absorbujú teplo z prostredia. Naopak, zlé tepelné vodiče bránia tepelnému toku a pomaly absorbujú teplo z prostredia. Podľa pokynov S.I (System International) je jednotkou tepelnej vodivosti materiálov watty na meter kelvin (w/m•K). Desať najlepších tepelne vodivých materiálov a ich merania tepelnej vodivosti sú zhrnuté nižšie. Pretože tepelná vodivosť sa mení s použitým testovacím zariadením na tepelnú vodivosť a meraným prostredím, tieto hodnoty tepelnej vodivosti sú priemerné hodnoty.
Top desať bežne používaných tepelných vodivých materiálov
1. Diamond-2000 ~ 2200 w/m•K
Diamond je jedným z najviac tepelne vodivých materiálov s hodnotami päťkrát vyšším ako meď, najviac vyrábaný kov v Spojených štátoch. Diamantové atómy pozostávajú z jednoduchej uhlíkovej chrbtice, ideálnej molekulárnej štruktúry na efektívny prenos tepla. Všeobecne platí, že materiály s najjednoduchším chemickým zložením a molekulárnou štruktúrou majú zvyčajne najvyššie hodnoty tepelnej vodivosti. Diamanty sú nevyhnutnou súčasťou mnohých moderných rúk - držané elektronické zariadenia. V elektronických výrobkoch môže podporovať rozptyl tepla a chrániť citlivé časti počítačov. Vysoká tepelná vodivosť spoločnosti Diamond je tiež veľmi užitočná pri autentifikácii drahokamov v šperkoch. Pridanie iba malého množstva diamantu do vašich nástrojov a techník môže mať obrovský vplyv na tepelný výkon.
2. Striebro-429 w/m•K
Striebro je relatívne lacný a hojný vodič tepla. Striebro je materiál pre mnoho riadov a je kladivé, čo z neho robí jeden z najuniverzálnejších kovov. 35% striebra vyrobeného v Spojených štátoch sa používa v elektrárni a elektronike (americké geologické prieskumné minerály World 2013). Strieborná pasta, produkt striebra, rastie, dopyt po jeho použití ako alternatíva energie šetrnej k životnému prostrediu. Strieborná pasta sa môže použiť na výrobu fotovoltaických buniek, ktoré sú dôležitou súčasťou solárnych panelov.
3. Meď-398 w/m•K
V Spojených štátoch je meď najbežnejšie používaný kov na výrobu zariadení na prenos tepla. Meď má vysoký bod topenia a miernu mieru korózie. A môže účinne znížiť stratu energie v procese prenosu tepla. Kovové panvice, potrubia horúcej vody a radiátory automobilov sú len niekoľko spotrebičov, ktoré využívajú vodivé vlastnosti medi.
4. Zlato-315 w/m•K
Zlato je zriedkavý a drahý kov používaný v špecifických aplikáciách prenosu tepla. Na rozdiel od striebra a meď sa zlato vo všeobecnosti nepoškodzuje a je vysoko odolné voči korózii.
5. Hliníkový nitrid-310 w/m•K
Hliníkový nitrid sa často používa ako náhrada za oxid berylia. Na rozdiel od oxidu berýlium, nitrid hliniaka nepredstavuje vo výrobe zdravotné riziko, ale stále vykazuje podobné chemické a fyzikálne vlastnosti ako oxid berylium. Hliníkový nitrid je jedným z mála materiálov, o ktorých je známe, že je elektricky izolačný a má vysokú tepelnú vodivosť. Má vynikajúci odporový odpor a môže sa použiť ako elektrický izolátor pre mechanické čipy.
6. Karbid kremíka-270 w/m•K
Karbid kremíka je polovodič zložený zo atómov kremíka a atómov uhlíka v rovnováhe. Fúzia kremíka a uhlíka sa obaja kombinujú, aby vytvorili veľmi tvrdý, odolný materiál. Táto zmes sa bežne používa v automobilových brzdách, komponentoch turbín a bežne sa používa aj pri výrobe ocele.
7. Hliník-247 w/m•K
Hliník je lacnejší a často sa používa ako náhrada za meď. Aj keď to nie je také tepelne vodivé ako meď, hliník je hojný a má nízky bod topenia, čo uľahčuje spracovanie. Hliník je kľúčovým materiálom pri výrobe svetiel LED (svetlo emitujúce). Hybridy meďnatého - hliník sa stávajú populárnejšími, pretože využívajú vlastnosti medi a hliníka a sú lacnejšie na výrobu.
8. Tungsten-173 w/m•K
Volfrám má vysoký bod topenia a nízky tlak pár, vďaka čomu je ideálnym materiálom na kontaktovanie vysokovýkonných zariadení. Volfrám je chemicky stabilný a môže sa použiť v elektródach elektrónových mikroskopov bez zmeny prúdu prúdu. Bežne sa používajú aj v žiarovkách alebo ako komponenty trubíc katódového lúča.
Čas príspevku: jún - 14 - 2023