Алюминий теплопроводность: Свойства алюминия: плотность, теплопроводность, теплоемкость Al

Теплопроводность алюминиевых сплавов

01.10.2019

Теплопроводностью называется свойство передавать энергию от нагреваемого участка материала к более холодному участку. Показатель учитывается при расчетах в изготовлении различных сплавов.

Сведения о показателе теплопроводности

Процесс передачи тепла в теле любого вещества происходит между атомными и молекулярными связями материала, в которых температурный режим неравномерный.
Любое вещество нагревается постепенно, передавая энергию тепла от участка к участку. Это теплоотдача зависит от состояния вещества.
Проводимость тепла зависит от:
1. Агрегатного состояния вещества,
2. Скорости нагрева.
3. Показателя плотности.
4. Температуры плавления.
Коэффициентом проводимости тепла называется — количество теплоты, проходящей через единицу площади материала за определённый промежуток времени при изменении температур.

От чего зависит проводимость тепла
Алюминий имеет структуру кристалла — куб.
При температуре 200С удельный вес = 2,7 г/см3.
Температурный показатель плавления равен от +657 до +660,2 0С.
Если алюминий повышенной чистоты, то металл начинает плавиться при +1800 до 2060 0С. Удельная теплоемкость в период нагревания повышается, так же повышается коэффициенты расширения и теплопроводности

Теплопроводность алюминия, по сравнению с другими металлами считается высокой.

Алюминий вступая в реакцию с кислородом, образовывает оксидную плёнку на поверхности. Последняя предохраняет металл от дальнейшего окисления.
Алюминиевые сплавы обладают уникальными свойствами:
1. При плавлении алюминия, находящийся в ней водород растворяется, что приводит к образованию пор в металле. При наличии в составе примесей кальция, калия или натрия, так же приводит к пористости.
2. Структура материала становиться однородной при остывании, если в сплаве присутствуют добавки железа, ванадия, никеля или циркония.
3. К некоторым химическим элементам алюминий сплавы остаются инертны. Наличия таких веществ, как сера и её производные выпадают в осадок, образовывая шлак, на изменении структуры и на свойства сплавов не влияют.

4. Под воздействием азота, фосфора или углерода свойства материала не изменяются.

Прочность алюминия в чистом виде невысокая, поэтому для производства готовых изделий, технология литья используется крайне редко. Как правило это разливного вида чушки, изготавливаемы е для дальнейшего проката и ковки.

Теплопроводность алюминиевых сплавов

Продукция из алюминиевых сплавов делится по видам технологического цикла:
1. Литейные. Выполнять литых изделий.
2. Деформируемые. Под давлением придается форма (прессовка, ковка, штамповка).
Алюминиевые изделия, используемые в строительстве, изготавливается из сплава повышенной прочности.
Перечень нормативных показателей, с учетом которых характеризуются сплавы:
1. Теплопроводность.

2. Переход от одного агрегатного состояния к другому.
3. Наличие легирующих присадок, влияющих на качество продукции и показатель долговечности (прочности).

Сведения о теплопроводности указаны в справочной литературе, но основными критериями оценки будут:
1. Плотность.
2. Теплопроводность.
3. Линейное расширение (коэффициент).
4. Температура, при которой изменяется прочность.
5. Устойчивость к коррозии.
6. Удельное электросопротивление.

После проведения анализа, несложно установить коэффициент зависимости теплопроводности от температуры металла.

Какие алюминиевые сплавы обладают большей теплопроводностью
Если алюминиевые изделия в состав которого включается медью, цинк, магний или кремний, то процент теплопроводности в них заметно увеличивается, по отношению к алюминию в чистом виде.

Таблица по теплопроводности:

Проводимость тепла увеличивается с ростом температуры.

Сплав АД1 отличается большей теплопроводностью. Используется для производства профилей, штамповок, слитков и другой аналогичной продукции.

Наивысшая теплопроводность алюминиевых сплавов в обычных условиях отмечается у алюминиевого сплава АД1 — теплопроводность при 20 0С — равняется 210 Вт/(м•град).

Самая низкая теплопроводность алюминиевых сплавов зафиксирована у литейных сплавов АК4, АЛ1, АЛ8.

Теплопроводность — алюминий — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 2

Cтраница 2

Прочность алюминиевой оболочки в несколько раз выше свинцовой, алюминий в 4 2 раза легче свинца ( удельный вес 2 7 и 11 4 соответственно), теплопроводность алюминия примерно в шесть раз выше, чем у свинца, его сопротивление усталости при вибрации в 25 раз больше, чем у свинца. В четырехпроводных сетях переменного тока напряжением до 1000 в с глухозаземленной нейтралью допускается использование алюминиевой оболочки в качестве нулевого рабочего провода.

 [16]

В этом уравнении di 15 5 — 10 — 3 ( м) — наружный диаметр графитового баллона; d0 1 1 45 — 10 — 3 ( м) — диаметр сечения испытуемого расплавленного металла; q ( z) ( ккал / м2 — час) — тепловой поток на наружной поверхности графитового баллона; К AI и гр ( ккал / м — час — град) — соответственно коэффициенты теплопроводности алюминия и графита.  [17]

Из металлов лучше всего проводят тепло серебро и медь. Теплопроводность алюминия примерно в 2 5 раза, железа в в раз, свинца в 12 раз меньше, чем меди.  [18]

Корродирующее действие некоторых компонентов флюса на алюминий нейтрализуются промывкой шва и поверхности деталей 10 % — ным раствором азотной кислоты в теплой воде и в последующем горячей водой. Теплопроводность алюминия

почти в 5 раз, а теплоемкость в 2 раза больше, чем стали, поэтому при сварке алюминия необходимо поддерживать более высокую температуру пламени, чем температура плавления алюминия.  [19]

Диаграмма прочности алюминия при нагреве в процессе сварки.  [20]

Теплопроводность алюминия в 3 раза больше, чем у стали, коэффициент расширения в 2 раза превышает коэффициент расширения стали.  [21]

Кристаллическая решетка алюминия состоит, как и у многих других металлов, из гра-нецентрированных кубов ( см. стр. Теплопроводность алюминия вдвое больше теплопроводности железа и равна половине теплопроводности меди. Его электропроводность намного выше электропроводности железа и достигает 60 % электропроводности меди.  [22]

Из металлов лучше всего проводят тепло серебро и медь.

Теплопроводность алюминия примерно в 2 5 раза, железа в б раз, свинца в 12 раз меньше, ч м меди.  [23]

С понижением чистоты алюминия теплопроводность уменьшается, а с повышением температуры несколько увеличивается. При 100 теплопроводность алюминия составляет — 66 5 % теплопроводности серебра.  [24]

Если это количество теплоты известно, то для сечения z по замеренному значению градиента температур в нем можно рассчитать величину коэффициента теплопроводности образца. Окончательный расчет искомой величины коэффициента теплопроводности алюминия состоит в расчете поправки для коэффициента теплопроводности образца на теплоту, проходящую по стенкам графитового баллона.  [25]

Некоторые свойства титана, циркония и гафния.  [26]

Атомная структура титана, его большое сродство к электрону оказывают сильное влияние на такие свойства, как электропровод ность и теплопроводность. Теплопроводность его в 8 — 10 раз меньше теплопроводности алюминия. Это имеет существенное значение, например, при обработке металла резанием.  [27]

Модуль упругости титана почти вдвое меньше модуля упругости железа, находится на одном уровне с модулем медных сплавов и значительно выше, чем у алюминия. Теплопроводность титана низкая: она составляет около 7 % от теплопроводности алюминия и 16 5 % от теплопроводности железа. Это необходима учитывать при нагреве металла для обработки давлением и при сварке. Электросопротивление титана примерно в 6 раз больше чем у железа и в 20 раз больше, чем у алюминия.  [28]

Модуль упругости титана почти вдвое меньше модуля упругости железа, находится на одном уровне с модулем медных сплавов и значительно выше, чем у алюминия. Теплопроводность, титана низкая: она составляет около 7 % от

теплопроводности алюминия и 16 5 % от теплопроводности железа.  [29]

Стеклопласты на основе фенольных смол имеют теплопроводность такого же порядка. Для сравнения следует заметить, что теплопроводность стали равна, 40, а теплопроводность алюминия находится в пределах от 175 до 200 ккал / м-ч-град.  [30]

Страницы:      1    2    3    4

Техническая сталь и материалы | Какие металлы проводят тепло лучше/быстрее всего

окт

27

2020

Image by Shutterbug75 from Pixabay

Теплопроводность является важнейшим качеством металлов, поскольку она измеряет количество и скорость тепла материал может сместиться.

Это качество особенно важно в высокотемпературные среды.

Чрезвычайно высокие температуры могут изменить свойства любого металла, обычно снижая прочность. Таким образом, более быстрый отвод тепла может значительно снизить нагрузку на детали, повысив их полезность и долговечность.

Однако в некоторых сценариях использования хуже нагревается проводимость действительно помогает. Например, металлы с более низкой термической вытесняющие свойства являются лучшим выбором для высокотемпературных сред где температура должна поддерживаться дольше, например, в двигателях самолетов или кухонной утвари. С другой стороны, материалы с отличной проводимостью обычно используются для теплообменники.

Существует значительное несоответствие теплопроводности различных элементов. Однако все они имеют одну общую черту – свойства теплопереноса остаются практически одинаковыми независимо от температуры.

С другой стороны, сплавы

имеют разные свойства теплопроводности при различных температурах. По этой причине производители сплавов указывают значение при различных температурах, обычно при тех, при которых материал имеет наибольшую прочность. Вы можете найти эти значения на Tech Steel & Materials для различных сплавов в нашем онлайн-каталоге.

Имперское значение для измерения теплопроводности составляет [BTU/(ч·фут⋅°F)], а метрическое значение – [Вт/м-K].

Но какие металлы обладают наилучшей теплопроводностью? Давайте более глубокий взгляд и узнать!

Серебро

Серебро

— драгоценный металл, очень пластичный и ковкий. а также является выдающимся проводником электричества и тепла. Его термальный проводимость 248 [BTU/(час·фут⋅°F)] или 429 [Вт/м-К]. Несмотря на исключительное тепловыделение, серебро не находит широко используется в промышленных приложениях, так как это дорого.

Медь

Чистая медь имеет наилучшую электропроводность среди всех других металлов. По этой причине он широко используется для изготовления теплообменников, кондиционеры и холодильники, а также баки для горячей воды. Однако медь является также дорого, что ограничивает его использование в коммерческих приложениях.

Медь имеет теплопроводность 232 [БТЕ/(час·фут⋅°F)] или 401 [Вт/м-К] при комнатной температуре.

Алюминий

Алюминий

является экономичным вариантом для применений, где требуется быстрая теплопередача. В целом, алюминий не имеет почти такого же теплопроводность как у меди, но благодаря более низкой цене она находит более использование в коммерческих приложениях.

Алюминий

имеет теплопроводность 137 [БТЕ/(час·фут⋅°F)] или 237 [Вт/м-К] при комнатной температуре.

Латунь

Латунь – это сплав меди и цинка. В первую очередь известен превосходная коррозионная стойкость, латунь также обладает хорошей термостойкостью. проводимость. При комнатной температуре значения составляют 64 [БТЕ/(час·фут⋅°F)] или 111 [Вт/м-K].

Алюминий Бронза

Алюминиевая бронза представляет собой сплав, состоящий из меди, алюминий, железо и никель. Этот материал известен своей высокой прочностью и коррозионная стойкость, но и хорошая теплопроводность. В комнате температура, значения равны 44 [BTU/(ч·фут⋅°F)] или 76 [Вт/м-К].

Железо

Железо — пластичный и ковкий металл с хорошими тепловыми проводимость 42 [BTU/(час·фут⋅°F)] или 73 [Вт/м-К]. Однако железо само по себе не используется в промышленных целях. Вместо этого он смешивается с углеродом для создания стального сплава, который имеет гораздо более высокую прочность. Однако сталь также имеет гораздо худшую теплопроводность 9,2 [БТЕ/(час·фут⋅°F)] или 16 [Вт/м-К] при комнатной температуре.

Тепло- и электропроводность алюминия. [коэффициент Зеебека; от 80 до 400/суп 0/K] (Технический отчет)

Тепло- и электропроводность алюминия. [коэффициент Зеебека; от 80 до 400/суп 0/K] (Технический отчет) | ОСТИ.GOV

перейти к основному содержанию

• Полная запись
• Другое связанное исследование

Авторов:

Кук, Дж. Г.; Мур, JP; Мацумура, Т .; Ван дер Меер, член парламента

Дата публикации:

1975-09-01

Исследовательская организация:

Национальная лаборатория Ок-Ридж, Теннесси (США)

Идентификатор ОСТИ:

5066461

Номер(а) отчета:

ОРНЛ-5079

Номер контракта с Министерством энергетики:  

W-7405-ENG-26

Тип ресурса:

Технический отчет

Страна публикации:

США

Язык:

Английский

Тема:

36 МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ; АЛЮМИНИЙ; ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА; АЛЮМИНИЕВЫЕ ОСНОВНЫЕ СПЛАВЫ; ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ПРОВОДИМОСТЬ; ЭФФЕКТ Зеебека; ТЕМПЕРАТУРНАЯ ЗАВИСИМОСТЬ; ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ; СПЛАВЫ; АЛЮМИНИЕВЫЕ СПЛАВЫ; ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА; ЭЛЕМЕНТЫ; МЕТАЛЛЫ; ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА; ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА; 360104* – Металлы и сплавы – Физические свойства

---

Форматы цитирования

• MLA
• АПА
• Чикаго
• БибТекс

Кук, Дж. Г., Мур, Дж. П., Мацумура, Т., и Ван дер Меер, член парламента . Тепловая и электрическая проводимость алюминия. [коэффициент Зеебека; от 80 до 400/суп 0/K] . США: Н. П., 1975. Веб. дои: 10.2172/5066461.

Копировать в буфер обмена

Кук, Дж. Г., Мур, Дж. П., Мацумура, Т., и Ван дер Меер, член парламента Тепло- и электропроводность алюминия. [коэффициент Зеебека; от 80 до 400/суп 0/K] . Соединенные Штаты. https://doi.org/10.2172/5066461

Копировать в буфер обмена

Кук, Дж. Г., Мур, Дж. П., Мацумура, Т., и Ван дер Меер, член парламента, 1975. «Тепло- и электропроводность алюминия. [Коэффициент Зеебека; от 80 до 400 / суп 0 / K]». Соединенные Штаты. https://doi.org/10.2172/5066461. https://www.osti.gov/servlets/purl/5066461.

Копировать в буфер обмена

@статья{osti_5066461,
title = {Тепло- и электропроводность алюминия.