меди, латуни и алюминия, теплопередача
Перед тем как работать с различными металлами и сплавами, следует изучить всю информацию, касающуюся их основных характеристик. Сталь является самым распространенным металлом и применяется в различных отраслях промышленности. Важным ее показателем можно назвать теплопроводность, которая варьируется в широком диапазоне, зависит от химического состава материала и многих других показателей.
Что такое теплопроводность
Данный термин означает способность различных материалов к обмену энергией, которая в этом случае представлена теплом. При этом передача энергии проходит от более нагретой части к холодной и происходит за счет:
- Молекул.
- Атомов.
- Электронов и других частиц структуры металла.
Теплопроводность нержавеющей стали будет существенно отличаться от аналогичного показателя другого металла — например, коэффициент теплопроводности меди будет иным, нежели у стали.
Для обозначения этого показателя используется специальная величина, именуемая коэффициентом теплопроводности. Она характеризуется количеством теплоты, которое может пройти через материал за определенную единицу времени.
Показатели для стали
Теплопроводность может существенно отличаться в зависимости от химического состава металла. Коэффициент данной величины у стали и меди будет разным. Кроме этого, при повышении или уменьшении концентрации углерода изменяется и рассматриваемый показатель.
Существуют и другие особенности теплопроводности:
- Для стали, которая не имеет примесей, значение составляет 70 Вт/(м* К).
- У углеродистых и высоколегированных сталей проводимость намного ниже. За счет увеличения концентрации примесей она существенно снижается.
- Само термическое воздействие также может оказывать воздействие на структуру металла. Как правило, после нагрева структура меняет значение проводимости, что связано с изменением кристаллической решетки.
Коэффициент теплопроводности алюминия значительно выше, что связано с более низкой плотностью этого материала. Теплопроводность латуни также отличается от соответствующего показателя стали.
Влияние концентрации углерода
Концентрация углерода в стали влияет на величину теплопередачи:
Низкоуглеродистые стали имеют высокий показатель проводимости. Именно поэтому они используются при изготовлении труб, которые затем применяются при создании трубопровода системы отопления. Значение коэффициента варьирует в пределе от 54 до 47 Вт/(м* К).- Средним коэффициентом для распространенных углеродистых сталей является значение от 50 до 90 Вт/(м* К). Именно поэтому подобный материал используется при изготовлении деталей различных механизмов.
- У металлов, которые не содержат различных примесей, коэффициент составляет 64 Вт/(м* К). Это значение несущественно изменяется при термическом воздействии.
Низкоуглеродистые стали имеют высокий показатель проводимости. Именно поэтому они используются при изготовлении труб, которые затем применяются при создании трубопровода системы отопления. Значение коэффициента варьирует в пределе от 54 до 47 Вт/(м* К).Таким образом, рассматриваемый показатель у легированных сплавов может меняться в зависимости от температуры эксплуатации.
Значение в быту и производстве
Почему важно учитывать коэффициент теплопроводности? Подобное значение указывается в различных таблицах для каждого металла и учитывается в нижеприведенных случаях:
- При изготовлении различных теплообменников. Тепло является одним из важных носителей энергии. Его используют для обеспечения комфортных условий проживания в жилых и иных помещениях. При создании отопительных радиаторов и бойлеров важно обеспечить быструю и полную передачу тепла от теплоносителя к конечному потребителю.
- При изготовлении отводящих элементов. Часто можно встретить ситуацию, когда нужно провести не подачу тепла, а отвод. Примером назовем случай отвода тепла от режущей кромки инструмента или зубьев шестерни. Для того чтобы металл не терял свои основные эксплуатационные качества, обеспечивается быстрый отвод тепловой энергии.
- При создании изоляционных прослоек. В некоторых случаях материал не должен проводить передачу тепловой энергии. Для подобных условий эксплуатации выбирается металл, который обладает низким коэффициентом проводимости тепла.
При изготовлении различных теплообменников. Тепло является одним из важных носителей энергии. Его используют для обеспечения комфортных условий проживания в жилых и иных помещениях. При создании отопительных радиаторов и бойлеров важно обеспечить быструю и полную передачу тепла от теплоносителя к конечному потребителю.Определяется рассматриваемый показатель при проведении испытаний в различных условиях. Как ранее было отмечено, коэффициент проводимости тепла может зависеть от температуры эксплуатации. Поэтому в таблицах указывается несколько его значений.
tokar.guru
Шаг пятый. Медь vs алюминий
Шаг пятый.Предыдущие шажки можно увидеть здесь.
Достался мне тут недавно бракованный кулер Titan D5TB/Cu35. Все было нормально, но основание не отшлифовано совсем, медный пятак имел частые борозды видимо от отрезного станка глубиной примерно 0,5 мм.
Решено было – отполировать и поставить.
Эффект превзошел все ожидания. Температура, под нагрузкой, упала до 47 градусов.
Как это возможно? Алюминий эффективней меди? В теории:
Теплопроводность:
Алюминий 180-200 Вт/м*К
Медь обычная 300-320 Вт/м*К
Плотность:
Рал=2700 кг/м3
Рмед=8940 кг/м3, где Р-плотность
Удельная теплоёмкость:
Алюминий — 880 Дж / кг*К
Медь — 385 Дж / кг*К
видим, что:
· плотность меди выше, чем у алюминия примерно в 3,31 раза
· теплопроводность меди выше, чем у алюминия примерно в 1,66-1,75 раза
· теплоёмкость медного радиатора меньше, чем у алюминиевого примерно в 2,28 раза, при равной массе.
Таким образом, если радиаторы одинаковые по размерам и форме, то выполненный из меди будет в 3,31 раза тяжелее, его теплоемкость будет примерно в 1.44 раз больше чем у алюминиевого. Следовательно, при одинаковой нагрузке медный радиатор нагреется в 1.44 раза меньше. При большей разнице температур между процессорным ядром и радиатором теплообмен проходит эффективнее, следовательно, медный радиатор лучше.
В данном случае я заменил небольшой, но тяжелый радиатор от Thermaltake Volcano 10, с частыми тонкими ребрами, на вдвое больший радиатор от Titan D5TB/Cu35 с достаточно редкими и толстыми ребрами. Масса радиаторов примерно равна, поэтому теплоемкость алюминиевого радиатора будет больше. Следовательно, нагреваться он будет дольше. Кроме того, сопротивление воздушному потоку меньше из-за большей ширины каналов. Следовательно, через алюминиевый радиатор проходит большее количество воздуха, и он (воздух) забирает больше тепла. Тепловой баланс устанавливается на низшей отметке температуры, так как, во-первых, за единицу времени больше тепла отдается в атмосферу вследствие большего количества проходящего воздуха, а площадь теплообмена у обоих радиаторов примерно равна. А во-вторых, сам радиатор нагревается медленнее вследствие большей теплоемкости, поэтому для достижения равной с медным радиатором температуры алюминиевому требуется больше времени, что усугубляет первое положение. Кроме того, возможно в радиаторе от Thermaltake Volcano 10 образовывались не продуваемые зоны, в которых застаивался теплый воздух.
Основное преимущество меди, большая теплопроводность, в данном случае существенного влияния не оказывает, ввиду слабого воздушного потока вследствие чего и алюминиевый и медный радиаторы успевают равномерно распределить тепло по поверхности своих ребер и, следовательно, единица площади ребер обоих радиаторов отдает воздуху примерно равное количество тепла.
Все, что здесь написано, отражает мою личную точку зрения и не более. Я не старался придерживаться классической терминологии и возможно применил неверные определения, за что прошу строго меня не судить.
Конструктивная критика принимается здесь.
Теплопроводность металлов и сплавов: таблица
Все изделия, используемые человеком, способны передавать и сохранять температуру прикасаемого к ним предмета или окружающей среды. Способность отдачи тепла одного тела другому зависит от вида материала, через который проходит процесс. Свойства металлов позволяют передавать тепло от одного предмета другому, с определенными изменениями, в зависимости от структуры и размера металлической конструкции. Теплопроводность металлов — один из параметров, определяющих их эксплуатационные возможности.
Что такое теплопроводность и для чего нужна
Процесс переноса энергии атомов и молекул от горячих предметов к изделиям с холодной температурой, осуществляется при хаотическом перемещении движущихся частиц. Такой обмен тепла зависит от агрегатного состояния металла, через который проходит передача. В зависимости от химического состава материала, теплопроводность будет иметь различные характеристики. Данный процесс называют теплопроводностью, он заключается в передаче атомами и молекулами кинетической энергии, определяющей нагрев металлического изделия при взаимодействии этих частиц, или передается от более теплой части – к той, которая меньше нагрета.
Способность передавать или сохранять тепловую энергию, позволяет использовать свойства металлов для достижения необходимых технических целей в работе различных узлов и агрегатов оборудования, используемого в народном хозяйстве. Примером такого применения может быть паяльник, нагревающийся в средней части и передающий тепло на край рабочего стержня, которым выполняют пайку необходимых элементов. Зная свойства теплопроводности, металлы применяют во всех отраслях промышленности, используя необходимый параметр по назначению.
Понятие термического сопротивления и коэффициента теплопроводности
Если теплопроводность характеризует способность металлов передавать температуру тел от одной поверхности к иной, то термическое сопротивление показывает обратную зависимость, т.е. возможность металлов препятствовать такой передаче, иначе выражаясь, – сопротивляться. Высоким термическим сопротивлением обладает воздух. Именно он, больше всего, препятствует передаче тепла между телами.
Количественную характеристику изменения температуры единицы площади за единицу времени на один градус (К), называют коэффициентом теплопроводности. Международной системой единиц принято измерять этот параметр в Вт/м*град. Эта характеристика очень важна при выборе металлических изделий, которые должны передавать тепло от одного тела к другому.
Таблица 1
|
Металл |
Коэффициент теплопроводности металлов при температура, °С |
||||
|
— 100 |
0 |
100 |
300 |
700 |
|
|
Алюминий |
2,45 |
2,38 |
2,30 |
2,26 |
0,9 |
|
Бериллий |
4,1 |
2,3 |
1,7 |
1,25 |
0,9 |
|
Ванадий |
— |
— |
0,31 |
0,34 |
— |
|
Висмут |
0,11 |
0,08 |
0,07 |
0,11 |
0,15 |
|
Вольфрам |
2,05 |
1,90 |
1,65 |
1,45 |
1,2 |
|
Гафний |
— |
— |
0,22 |
0,21 |
— |
|
Железо |
0,94 |
0,76 |
0,69 |
0,55 |
0,34 |
|
Золото |
3,3 |
3,1 |
3,1 |
— |
— |
|
Индий |
— |
0,25 |
— |
— |
— |
|
Иридий |
1,51 |
1,48 |
1,43 |
— |
— |
|
Кадмий |
0,96 |
0,92 |
0,90 |
0,95 |
0,44 (400°) |
|
Калий |
— |
0,99 |
— |
0,42 |
0,34 |
|
Кальций |
— |
0,98 |
— |
— |
— |
|
Кобальт |
— |
0,69 |
— |
— |
— |
|
Литий |
— |
0,71 |
0,73 |
— |
— |
|
Магний |
1,6 |
1,5 |
1,5 |
1,45 |
— |
|
Медь |
4,05 |
3,85 |
3,82 |
3,76 |
3,50 |
|
Молибден |
1,4 |
1,43 |
— |
— |
1,04 (1000°) |
|
Натрий |
1,35 |
1,35 |
0,85 |
0,76 |
0,60 |
|
Никель |
0,97 |
0,91 |
0,83 |
0,64 |
0,66 |
|
Ниобий |
0,49 |
0,49 |
0,51 |
0,56 |
— |
|
Олово |
0,74 |
0,64 |
0,60 |
0,33 |
— |
|
Палладий |
0,69 |
0,67 |
0,74 |
— |
— |
|
Платина |
0,68 |
0,69 |
0,72 |
0,76 |
0,84 |
|
Рений |
— |
0,71 |
— |
— |
— |
|
Родий |
1,54 |
1,52 |
1,47 |
— |
— |
|
Ртуть |
0,33 |
0,09 |
0.1 |
0,115 |
— |
|
Свинец |
0,37 |
0,35 |
0,335 |
0,315 |
0,19 |
|
Серебро |
4,22 |
4,18 |
4,17 |
3,62 |
— |
|
Сурьма |
0,23 |
0,18 |
0,17 |
0,17 |
0,21 |
|
Таллий |
|
0,41 |
0,43 |
0,49 |
0,25 (400 0) |
|
Тантал |
0,54 |
0,54 |
— |
— |
— |
|
Титан |
— |
— |
0,16 |
0,15 |
— |
|
Торий |
— |
0,41 |
0,39 |
0,40 |
0,45 |
|
Уран |
— |
0,24 |
0,26 |
0,31 |
0,40 |
|
Хром |
— |
0,86 |
0,85 |
0,80 |
0,63 |
|
Цинк |
1,14 |
1,13 |
1,09 |
1,00 |
0,56 |
|
Цирконий |
— |
0,21 |
0,20 |
0,19 |
— |
От чего зависит показатель теплопроводности
Изучая способность передачи тепла металлическими изделиями выявлено, что теплопроводность зависит от:
- вида металла;
- химического состава;
- пористости;
- размеров.
Металлы имеют различное строение кристаллической решетки, а это может изменить теплопроводность материала. Так, например, у стали и алюминия, особенности строения микрочастиц влияют по-разному на скорость передачи тепловой энергии через них.
Коэффициент теплопроводности может иметь различные значения для одного и того же металла при изменении температуры воздействия. Это связано с тем, что у разных металлов градус плавления отличается, а значит, при других параметрах окружающей среды, свойства материалов также будут отличаться, а это отразится на теплопроводности.
Методы измерения
Для измерения теплопроводности металлов используют два метода: стационарный и нестационарный. Первый характеризуется достижением постоянной величины изменившейся температуры на контролируемой поверхности, а второй – при частичном изменении таковой.
Стационарное измерение проводится опытным путем, требует большого количества времени, а также применения исследуемого металла в виде заготовок правильной формы, с плоскими поверхностями. Образец располагают между нагретой и охлажденной поверхностью, а после прикосновения плоскостей, измеряют время, за которое заготовка может увеличить температуру прохладной опоры на один градус по Кельвину. Когда рассчитывают теплопроводность, обязательно учитывают размеры исследуемого образца.
Нестационарную методику исследований используют в редких случаях из-за того, что результат, зачастую, бывает необъективным. В наши дни никто, кроме ученых, не занимается измерением коэффициента, все используют, давно выведенные опытным путем, значения для различных материалов. Это обусловлено постоянством данного параметра при сохранении химического состава изделия.
Теплопроводность стали, меди, алюминия, никеля и их сплавов
Обычное железо и цветные металлы имеют разное строение молекул и атомов. Это позволяет им отличаться друг от друга не только механическими, но и свойствами теплопроводности, что, в свою очередь, влияет на применение тех или иных металлов в различных отраслях хозяйства.
Таблица 2
Сталь имеет коэффициент теплопроводности, при температуре окружающей среды 0 град. (С), равный 63, а при увеличении градуса до 600, он снижается до 21 Вт/м*град. Алюминий, в таких же условиях, наоборот – увеличит значение от 202 до 422 Вт/м*град. Сплавы из алюминия, будут также повышать теплопроводность, по мере увеличения температуры. Только величина коэффициента будет на порядок ниже, в зависимости от количества примесей, и колебаться в пределах от 100 до 180 единиц.
Медь, при изменении температуры в тех же пределах, будет уменьшать теплопроводность от 393 до 354 Вт/м*град. При этом, медь содержащие сплавы латуни будут иметь такие же свойства, как и алюминиевые, а значение теплопроводности будет изменяться от 100 до 200 единиц, в зависимости от количества цинка и других примесей в составе сплава латуни.
Коэффициент теплопроводности чистого никеля считается низким, он будет менять свое значение от 67 до 57 Вт/м*град. Сплавы с содержанием никеля, будут также иметь коэффициент с пониженным значением, который, благодаря содержанию железа и цинка, колеблется от 20 до 50 Вт/м*град. А наличие хрома, позволит понизить теплопроводность в металлах до 12 единиц, с небольшим увеличением этой величины, при нагреве.
Применение
Агрегатное состояние материалов имеет отличительную структуру строения молекул и атомов. Именно это оказывает большое влияние на металлические изделия и их свойства, в зависимости от назначения.
Отличающийся химический состав узлов и деталей из железа, позволяет обладать различной теплопроводностью. Это связано со структурой таких металлов как чугун, сталь, медь и алюминий. Пористость чугунных изделий способствует медленному нагреванию, а плотность медной структуры – наоборот, ускоряет процесс теплоотдачи. Эти свойства используют для быстрого отвода тепла или постепенного нагревания продукции инертного назначения. Примером использования свойств металлических изделий является:
- кухонная посуда с различными свойствами;
- оборудование для пайки труб;
- утюги;
- подшипники качения и скольжения;
- сантехническое оборудование для подогрева воды;
- приборы отопления.
Медные трубки широко используют в радиаторах автомобильных систем охлаждения и кондиционеров, применяемых в быту. Чугунные батареи сохраняют тепло в квартире, даже при непостоянной подаче теплоносителя требуемой температуры. А радиаторы из алюминия, способствуют быстрой передаче тепла отапливаемому помещению.
При возникновении высокой температуры, в результате трения металлических поверхностей, также важно учитывать теплопроводность изделия. В любом редукторе или другом механическом оборудовании, способность отводить тепло, позволит деталям механизма сохранить прочность и не быть подвергнутыми разрушению, в процессе эксплуатации. Знание свойств теплопередачи различных материалов, позволит грамотно применить те или иные сплавы из цветных или черных металлов.
Оцените статью:Рейтинг: 5/5 — 1 голосов
prompriem.ru
Теплопроводность — алюминий — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 2
Теплопроводность — алюминий
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]
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]
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
www.ngpedia.ru
Коэффициент теплопроводности различных сплавов (Таблица)
Для сплавов можно пользоваться соотношением λ = LσT+ С, причем L и С имеют следующие значения:
Основной металл в сплаве | 10·L | С |
Алюминий | 2,22 | 0,105 |
α-Железо | 2,43 | 0,092 |
γ-Железо | 2,39 | 0,042 |
Магний | 2,16 | 0,092 |
Медь | 2,39 | 0,075 |
Никель | 2,13 | 0,084 |
Таблица коэффициент теплопроводности сплавов (Вариант 1)
Наименование сплава | Состав, проценты | Коэффициент теплопроводности при температуре °C | ||||||||||||||
Аl | C | Сr | Сu | Fe | Mg | Мn | Ni | Si | W | Zn | — 100 | 0 | 100 | 300 | 700 | |
Сплав «Y» | 92 | — | — | 3,8 | 0,4 | 1,3 |
| 1,8 | 0,4 | — | — | — | 1,8 | 1,9 | 1,95 | — |
Альпакс | 87 | — | — | — | 0,3 | 0,3 | 0,3 | — | 12 | — | — | — | 1,9 | 1,9 | 1,85 | — |
Ло-Экс | 85 | — | — | 1,0 | 0,5 | 0,9 | — | 1,0 | 1,8 | — | — | — | 1,7 | 1,7 | 1,75 | — |
RR 77 | 89 | — | — | 2,2 | 0,3 | 2,5 | 0,5 | — | 0,3 | — | 5 | — | 1,6 | 1,7 | 1,8 | — |
RR 59 | 93 | — | — | 2,3 | 1,2 | 1,5 | — | 1,2 | 0,9 | — | — | — | 1,7 | 1,7 | 1,85 | — |
Латунь | — | — | — | 70 | — | — | — | — | — | — | 30 | 0,9 | 0,96 | 1,04 | 1,14 | — |
Бронза | — | — | — | 90 | — | — | — | — | — | — | 10 | — | 1,8 | 2,0 | 2,25 | — |
Константан | — | — | — | 60 | — | — | — | 40 | — | — | — | 0,20 | 0,22 | 0,27 | — | — |
Манганин | — | — | — | 84 | — | — | 12 | 4 | — | — | — | 0,16 | 0,22 | 0,26 | — | — |
Нейзильбер | — | — | — | 62 | — | — | — | 15 | — | — | 22 | 0,2 | 0,29 | 0,37 | — | — |
Чугун | — | — | — | — | 1) | — | — | — | — | — | — | — | 0,54 | 0,52 | 0,46 | — |
Сталь мягкая | — | — | — | — | 1) | — | — | — | — | — | — | — | 0,48 | 0,46 | 0,42 | — |
» углеродистая | — | 0,8 | 0,1 | — | 98,4 | — | 0,3 | 0,1 | 0,1 | — | — | — | 0,50 | 0,48 | 0,41 | 0,30 |
» Ni — Сг | — | 0,4 | 0,8 | — | 94,4 | — | 0,6 | 3,6 | 0,2 | — | — | — | 0,33 | 0,36 | 0,37 | 0,28 |
» нержавеющая | — | 0,3 | 13,7 | — | 85,1 | — | 0,3 | 0,4 | 0,3 | — | — | — | 0,24 | 0,25 | 0,25 | 0,24 |
» 18/8 | — | 0,1 | 17,9 | — | 73,5 | — | 0,3 | 8 | 0,2 | — | — | — | 0,15 | 0,16 | 0,19 | 0,24 |
» Эра АТВ | — | 0,5 | 15,2 | — | 52,2 | — | 1,2 | 26,9 | 1,3 | 2,8 | — | — | 0,11 | 0,12 | 0,15 | 0,21 |
» кремнистая | — | 0,5 | — | 0,6 | 95,7 | — | 0,9 | 0,1 | 2 | — | — | — | 0,25 | 0,28 | 0,3 | 0,28 |
Монель | — | 0,2 | — | 29,2 | 1,7 | 0,1 | 1,0 | 67,1 | — | — | — | — | 0,21 | 0,24 | 0,30 | 0,43 |
Алюмель | 2 | — | — | — | — | — | 2 | 95 | 1 | — | — | — | — | 0,30 | 0,35 | — |
Хромель Р | — | — | 10 | — | — | — | — | 90 | — | — | — | — | — | 0,19 | 0,23 | — |
Ннхром | — | 0,1 | 21 | — | 0,6 | — | 0,6 | 77,3 | 0,4 | — | — | — | 0,12 | 0,14 | 0,18 | 0,24 |
Платина 90%, родий 10% | — | — | — | — | — | — | — | — | — | — | — | — | 0,38 | — | — | — |
Платина 87%, родий 13% | — | — | — | — | — | — | — | — | — | — | — | — | 0,37 | — | — | — |
Платина 90%, иридий 10% | — | — | — | — | — | — | — | — | — | — | — | — | 0,31 | — | — | — |
Таблица значений теплопроводности сплавов (Вариант 2)
Сплав | t, °С | λ, Вт/(м°С) |
Алюминиевая бронза: 95% Cu, 5% Al | 20 | 82 |
Бронза: | ||
90% Cu, 10% Sn | 20 | 42 |
75% Cu, 25% Sn | 20 | 26 |
88% Cu, 10% Sn, 2% Zn | 20 | 48 |
Бронза фосфористая: | ||
92,8% Cu, 5% Sn, 0,15% P, 2% Zn | 20 | 79 |
91,7% Cu, 8% Sn, 0,3% P | 20 | 45 |
87,2% Cu, 12,4% Sn, 0,4% P | 20 | 36 |
Инвар: 35% Ni, 65% Fe | 20 | 11,0 |
Константан: | ||
60% Cu, 40% Ni | 20 | 22,7 |
60% Cu, 40% Ni | 100 | 25,6 |
Манганин: | ||
84% Cu, 4% Ni, 12% Mn | 20 | 21,3 |
84% Cu, 4% Ni, 12% Mn | 100 | 26,4 |
Магниевые сплавы: | ||
92% Mg, 8% Al | 20-200 | 62-79 |
88% Mg, 10% Al, 2% Si | 20-200 | 58-76 |
92% Mg, 8% Cu | 20-200 | 126-132 |
Медные сплавы: | ||
70% Cu, 30% Mn | 20 | 13 |
90% Cu, 10% Ni | 20-100 | 58-76 |
80% Cu, 20% Ni | 20-100 | 34-41 |
40% Cu, 60% Ni | 20-100 | 22-26 |
Металл Розе: 50% Bi, 25% Pb, 25% Sn | 20 | 16 |
Металл Вуда: 48% Bi, 26% Pb, 13% Sn, 13% Cd | 20 | 13 |
Никелевые сплавы: | ||
70% Ni, 28% Cu, 2% Fe | 20 | 35 |
62% Ni, 12% Cu, 26% Fe | 20 | 13,5 |
Никелевое серебро | 0 | 29,3 |
То же | 100 | 37 |
Платиноиридий: 90% Pt, 10% Ir | 0-100 | 30,9-31 |
Электрон: 93% Mg, 4% Zn, 0,5% Cu | 20 | 116 |
Платинородий: 90% Pt, 10% Rh | 0-100 | 30-30,6 |
infotables.ru
Теплопроводность — алюминий — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 3
Теплопроводность — алюминий
Cтраница 3
Температура поршня зависит от металла, из которого он изготовлен. В настоящее время поршни обычно делают либо алюминиевыми, либо чугунными, причем теплопроводность алюминия в три раза больше теплопроводности чугуна. Поэтому тепло, воспринимаемое алюминиевым поршнем, быстрее отводится от центра к его периферии и далее — в стенки цилиндра. [32]
Чистота алюминия имеет важное значение, так как примеси оказывают значительное влияние на электрические, коррозионные и технологические свойства технического алюминия. На рис. 457 — 459 показано влияние примесей и добавок на электропроводность и теплопроводность алюминия. [34]
Головка блока цилиндров изготовляется из серого чугуна или алюминиевого сплава и крепится к блоку на металло-асбестовой прокладке шпильками или болтами. Двигатели ГАЗ-51 и М-20 Победа — имеют головки из алюминиевого сплава, что позволяет несколько повысить степень сжатия за счет лучшей теплопроводности алюминия и несколько уменьшает вес двигателя. [35]
Чистый алюминий используется главным образом в химическом машиностроении для изготовления аппаратуры и трубопроводов. Физические свойства алюминия: удельный вес 2 7 г / см3, температура плавления 658, температура кипения 1800, временное сопротивление разрыву 8 — 10 кгс / мм2, относительное удлинение 32 — 40 %, теплопроводность алюминия в три раза больше, а коэффициент линейного расширения в два раза больше, чем у железа. [36]
Алюминий и его сплавы имеют большую теплопроводность, теплоемкость и скрытую теплоту плавления. Теплопроводность алюминия в три раза выше теплопроводности низкоуглеродистой стали; при нагреве от 20 до 600 С разница в теплопроводности еще более возрастает. Следовательно, сварка алюминия и его сплавов должна выполняться с относительно мощным и концентрированным источником нагрева. [37]
Алюминии и -: ч сплавы имеют большую теплопро-водносп, 1С1Г: пн: мкос1ь и скрытую теплоту плавления. Теплопроводность алюминия в три раза выше теплопроводности низкоуглеродистой стали; при нагреве от 20 до 600 С разница в теплопроводности еще более возрастает. Следовательно, сварка алюминия и его сплавов должна выполняться с относительно мощным и концентрированным источником нагрева. [38]
Наконец, теплопередача сильно зависит от материала стенки. Для характеристики теплопередачи различных материалов пользуются понятием теплопроводности. Теплопроводностью К называют величину, показывающую, какое количество теплоты передается за единицу времени сквозь единичную площадь стенки: единичной толщины при разности температур между поверхностями стенки, равной одному Кельвину. Если, например, теплопроводность алюминия равна 2ШВт / ( м — К), то это означает, что через каждый квадратный метр алюминиевой стенки при разности температур 1 К и при толщине стенки 1 м передается 210 Дж теплоты в течение 1 с. [40]
Физические свойства указаны в табл. 7 — 2 — 1, III. Эти таблицы дополняются рис. 7 — 2 — 12 — 7 — 2 — 16А, на которые в таблицах сделаны ссылки. Удельный вес титана примерно в 1 7 раза больше, чем алюминия, и по. Его теплопроводность сравнительно мала и составляет / ie теплопроводности алюминия и / 6 — железа. [42]
Корпус транзистора 2N3375 ( корпус типа ТО-60) аналогичен рассмотренному в гл. ТО-63 ( см. рис. 4 — 12), но имеет меньшие габариты. Основание корпуса представляет собой медный болт. На верхнюю плоскость головки болта твердым припоем напаяна пластина из бериллиевой керамики. Как уже отмечалось в § 4 — 1, уникальные свойства керамики на основе окиси бериллия заключаются в сочетании хороших электроизолирующих свойств с теплопроводностью, почти равной теплопроводности алюминия. [44]
Трудность обработки стальных форм осложняет изготовление их, когда полость формы имеет особенно сложную конфигурацию. Последний способ состоит в следующем: расплавленный металл, залитый обычным литейным способом в предварительно подогретую форму, подвергается в период кристаллизации прессованию на гидравлическом прессе. Применяемое при этом удельное давление составляет для алюминиевых сплавов 1 — Ю7 Па. По другому способу матрицы вдавливаются под нагрузкой 1 4 — 2 1 — 107 Па в налитый в изложницы и застывающий алюминий. Ценным качеством алюминия является его стойкость против действия серы и соединений, содержащих серу. Теплопроводность алюминия почти в 5 раз выше теплопроводности стали, что ведет к сокращению цикла вулканизации. Алюминий стоек к атмосферному воздействию, а потому хранение таких форм не требует особых условий; достаточно обычных складских сухих помещений. [45]
Страницы: 1 2 3 4
www.ngpedia.ru
Теплопроводность алюминия — Энциклопедия по машиностроению XXL
Алюминий А2. Структурные изменения в зоне нагрева лучом ОКГ в этом материале не обнаружены. Объяснить это можно, с одной стороны, высокой теплопроводностью алюминия, вследствие чего тепло быстро отводится в глубину образца, с другой — весьма малой растворимостью в алюминии железа и кремния, входящих в состав технического алюминия А2. Последнее обстоятельство исключает возможность фазовых превращений в этом материале. [c.21]Из сопоставления приведенных данных для алюминия с теплофизическими характеристиками щелочных металлов следует, что температура кипения и теплопроводность алюминия значительно больше, а сечение захвата тепловых нейтронов значительно меньше соответствующих величин для щелочных металлов. Имея в виду, что остальные теплофизические характеристики сравниваемых металлов приближенно одинаковы, и учитывая также малую упругость паров алюминия при высоких температурах, можно сделать заключение, что с точки зрения теплофизических характеристик алюминий, как теплоноситель, имеет определенные преимущества по сравнению со щелочными металлами при решении задач, связанных с высокой температурой теплоносителя. [c.69]
В связи с тем, что данные по теплопроводности алюминия автором [5] были изменены, значения критериев Nu и Ре этой работы неа олько ( 11%) отличаются от их значений работы [19]. [c.80]
Через каждое сечение г образца, лежащее книзу от перегиба (2 = 0) его температурной кривой, переходит количество теплоты, собранное на участке О — 2. Если это количество теплоты известно, то для сечения 2 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. [c.85]
В соответствии со сказанным величина коэффициента теплопроводности алюминия будет рассчитываться на основании балансового уравнения для участка О — 2 книзу от перегиба температурной кривой [c.86]
В этом уравнении = 15,5-10 (м)—наружный диаметр графитового баллона rfo= 11,45-lO» ( vi)—диаметр сечения испытуемого расплавленного металла q z) (ккал/м час) —-тепловой поток на наружной -поверхности графитового баллона Я,а1 и гр ккал м-час-град)—соответственно коэффициенты теплопроводности алюминия и графита. [c.86]
Теплопроводность алюминия в зависимости от температуры [c.242]
Коэффициент теплопроводности алюминия в поперечном магнитном поле [c.25]
К- Теплопроводность алюминия 2,18 дж1 см — сек — град. Зависимость линейного расширения от температуры выражается уравнением [c.14]
Большой практический интерес представляют физические свойства расплавленного алюминия. Так, плотность расплавленного алюминия чистотой 99,996 % на 6,6 % меньше, чем у твердого металла, и при температуре 973 К составляет 2357 кг/м и практически линейно снижается до 2304 кг/м при температуре 1173 К. При нагревании алюминия и переходе его из твердого состояния в жидкое у него резко снижается теплопроводность с 2,08 до 0,907 Вт-см -К , а далее, по мере роста температуры, она возрастает и при температуре 1000 °С составляет уже 1,01 Вт-см -К . Более подробные сведения об изменении теплопроводности алюминия при высоких температурах приведены в [5]. [c.13]
Теплопроводность алюминия в три раза выше, чем у низколегированной стали, у него больше теплоемкость и скрытая теплота плавления. Для расплавления алюминия нужно больше теплоты, чем для такого же объема стали, поэтому для его сварки требуется повышенная тепловая мощность и более высокая ее концентрация. [c.190]
Бериллий отличается высокой электро- и теплопроводностью, приближающейся к теплопроводности алюминия, а по удельной теплоемкости [ 2500 Дж/(кг град)] превосходит все остальные металлы. Бериллий стоек к коррозии. Подобно алюминию, при взаимодействии бериллия с воздухом на поверхности его образуется тонкая оксидная пленка, защищающая металл от действия кислорода даже при высокой температуре. Лишь при температуре вьппе 700 °С обнаруживаются заметные признаки коррозии, а Щ5И 1200 С металлический бериллий сгорает, превращаясь в белый порошок оксида бериллия. [c.637]
Алюминий имеет высокую теплопроводность и электропроводность. В зависимости от чистоты при 200° С теплопроводность алюминия составляет 0,531 кал/(см-с-°С) (99,7% А1) и 0,82 кал/(см с-°С) (99,9% А1). Электропроводность алюминия также зависит от его чистоты. Для алюминия технической чистоты (99,5% А1) она составляет 62,5% от электропроводности меди, [c.8]
Высота слоя технологического алюминия в шахте электролизера оказывает определенное влияние на выход по току при прочих равных условиях и всегда принимается во внимание при подборе технологических параметров процесса. Чем выше интенсификация процесса (плотность тока) при одинаковых конструктивных размерах электролизера, тем большим должен быть уровень жидкого металла. Технологический металл способствует выравниванию теплового поля под анодом электролизера за счет высокой теплопроводности алюминия и отвода тепла через боковые стороны катодного устройства. Уменьшение уровня металла при прочих равных условиях приводит к снижению выхода по току. [c.238]
Принцип действия литейных машин основан на использовании высокой теплопроводности алюминия, которая позволяет интен-328 [c.328]
Алюминий — легкий, малопрочный и пластичный материал, отличающийся высокой электропроводностью и теплопроводностью. Алюминий имеет отрицательный потенциал фа1 ==—1,66 В. [c.110]
Теплопроводность оксидной пленки намного хуже теплопроводности алюминия, но вследствие незначительной толщины пленки это не оказывает замет- [c.19]
С целью сочетания высокой жаростойкости и механической прочности чугуна и высокой теплопроводности алюминия в некоторых, [c.118]
Теплопроводность алюминия в пять раз больше теплопроводности чугуна, и поэтому алюминиевые сплавы часто заменяют чугун при изготовлении поршней двигателей внутреннего сгорания. Кроме того, поршень из алюминиевого сплава, будучи легче чугунного примерно в три раза, облегчает вес конструкции. Металлы с большой теплопроводностью в то же время являются лучшими проводниками электричества. [c.79]
Алюминиевые сплавы по омедненному слою, нанесенному плакированием, можно паять припоем ПОС 61 паяльником, нагретым до 450—500° С. Крупногабаритные детали вследствие высокой теплопроводности алюминия могут быть запаяны только при применении достаточно массивных паяльников (до 2— [c.284]
Чистый алюминий используется главным образом в химическом машиностроении для изготовления аппаратуры и трубопроводов. Физические свойства алюминия удельный вес 2,7 г/см , температура плавления 658°, температура кипения 1800°, временное сопротивление разрыву 8—10 кгс/мм , относительное удлинение 32—40%, теплопроводность алюминия в три раза больше, а коэффициент линейного расширения в два раза больше, чем у железа. [c.354]
Алюминий и его сплавы относятся к хорошим проводникам тепла и электрического тока. Ниже приведены значения теплопроводности алюминия чистотой 99,996% для температур —265°G —100° С [19] и для температур выше 20° С [201. [c.494]
Примеси оказывают существенное влияние на теплопроводность алюминия в области низких температур. Максимум, наблю-494 [c.494]
Влияние различных легирующих элементов на теплопроводность алюминия характеризует рис. 218 [22]. Повышение теплопроводности при содержании меди в сплаве более 10% не подтверждается П. А. Алиевым и некоторыми другими исследователями [23]. [c.495]
| Рис. 7. Изменение удельного электросопротивления и теплопроводности алюминия в зависимое от температуры испытания |  |
Головка блока цилиндров изготовляется из серого чугуна или алюминиевого сплава и крепится к блоку на металло-асбестовой прокладке шпильками или болтами. Двигатели ГАЗ-51 и М-20 Победа- имеют головки из алюминиевого сплава, что позволяет несколько повысить степень сжатия за счет лучшей теплопроводности алюминия и несколько уменьшает вес двигателя. [c.21]
Температура поршня зависит от металла, из которого он изготовлен. В настоящее время поршни обычно делают либо алюминиевыми, либо чугунными, причем теплопроводность алюминия в три раза больше теплопроводности чугуна. Поэтому тепло, воспринимаемое алюминиевым поршнем, быстрее отводится от центра к его периферии и далее — в стенки цилиндра. [c.33]
С целью сочетания высокой жаростойкости и механической прочности чугуна и высокой теплопроводности алюминия в некоторых, очень редких случаях встречаются комбинированные головки основание головки и оба патрубка (или только выпускной патрубок) — из чугуна, верхняя часть — из алюминиевого сплава. [c.126]
Чистота алюминия имеет важное значение, так как примеси оказывают значительное влияние на электрические, коррозионные и технологические свойства технического алюминия. На рис. 457— 459 показано влияние примесей и добавок на электропроводность и теплопроводность алюминия. [c.381]
| Рис. 459. Влияние добавок на теплопроводность алюминия |  |
Вследствие высокой теплопроводности алюминия необходимо нрпмене1гие мощных источников теплоты. С этой точки зре-mu[ в ряд(5 с.лучаев желательны подогрев начальных участков шва до температур]. 120—150 С или применение предварительного и сопутствующего подогрева. [c.355]
Для сравнения рассмотрим, каким условиям, необходимым для возможности резки окислением, удовлетворяет алюминий. Его температура воспламенения в кислороде 900 °С, а плавления — 660 °С, следовательно, гореть он будет только в жидком состоянии, получить стабильную форму реза невозможно. Алюминий образует окисел AI2O3 с температурой плавления 2050 °С — в три с лишним раза больше, чем у самого алюминия. Такой окисел будет при резке твердым, удалить его трудно. И, наконец, большая теплопроводность алюминия потребует для резки большой концентрации мощности, теплоты от его горения будет недостаточно. Поэтому алюминий резать окислением невозможно. [c.295]
Алюминий и его сплавы, не имея порога хладноломкости, остаются вязкими при -253… — 269 °С. При охлаждении Ств у них повышается на 35-60 %, — на 15 — 25 %, а ударная вязкость монотонно уменьшается до 0,2 — 0,5МДж/м (см. рис. 15.16). Вязкость разрушения Ki практически не уменьшается, а значит, алюминиевые сплавы при охлаждении менее чувствительны к надрезам, чем при 25 °С. Из-за большого теплового расширения (значительной теплопроводности) алюминия при жестком закреплении элементов конструкций в них неизбежны значительные термические напряжения. Для их уменьшения применяют компенсаторы деформации или отдельные части конструкции (например, горловины криостатов) изготовляют из материалов с меньшей теплопроводностью, например из аустенитных сталей или пластмасс. [c.516]
Коэффициент теплопроводности алюминия при =200 С Термодинамические свойства диме-тилпропана (С5Н12) удельные 0,530 кал (см-сек-град) 222 вт/(м-град) [c.38]
Низкотемпературная ДТЦО (НДТЦО) основана на использовании тепла от деформации Или принудительного подогрева в паузах между проходами в качестве операции термоциклирования дисперсионно-твердеющих сплавов. Эту обработку можно осуществить практически на всех агрегатах ОМД. Так, процесс волочения проволоки протекает с изменением теплосодержания заготовки, а именно во время деформации заготовка разогревается за счет деформации и сил трения, затем охлаждается на барабане. Экспериментальные данные, полученные авторами работ [144,147], свидетельствуют о разогреве проволоки в волоке в зависимости от условий волочения до 40—170 °С. Теоретические расчеты [49] показали, что распределение температуры в очаге деформации при волочении алюминия неравномерно (рис. 5.21). Температурное поле меняется с уменьщением диаметра и ростом скорости Волочения На каждом последующем переходе. Однако за счет высокой теплопроводности алюминия температура проволоки по сечению после выхода из волоки может очень быстро выравниваться. [c.187]
Титан обладает низкой теплопроводностью, которая в 13 раз меньше теплопроводности алюминия и в 4 раза меньше теплопроводности железа. С повышением температуры теплопроводность титана несколько понижается и при 700° С составляет 0,0309 кал см секО. [c.378]
Магний, подобно титану, имеет гексагональную кристаллическую решетку. Чистый магний и простые бинарные его сплавы плавятся при 650° С. Более сложные сплавы плавятся в широком интервале температур (460—650°С). Удельная теплоемкость магния и алюминия примерно одинаковая, а скрытая теплота плавления в два раза у него меньше. Теплопроводность магния ниже теплопроводности алюминия, но в два раза выше, чем теплопроводность малоуглеродистой стали. Маглий активнее, чем алюминий, реагирует с кислородом. Чистый, особенно литой, магний обладает малой прочностью и пластичностью, поэтому не применяется как конструкционный материал. Для этого применяют сплавы магния, которые подобно алюминиевым, также разделяют на деформируемые и литые сплавы. Механические свойства сплавов магния сильно зависят от направления волокон, что обусловлено особенностями гексагональной кристаллической решетки. [c.115]
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. Оно, примерно, такое же, как у нержавеющей стали, типа Х18Н9. [c.91]
Материал трубы — сталь. Материал оребрения — алюминий. Диаметры стальной трубы 18/15 мм. Чистота обработки наружней поверхности трубы 66 класса, внутренней поверхности ребра 6а класса. Температура в зоне контакта труба — оребрение Гк=443 К. Максимальная высота микронеровностей наружней поверхности трубы Лмакс 1=7,1 10- м, внутренней поверхности ребра Амакс 2= =9,2 10- м. В зоне контакта находится воздух при атмосферном давлении. Оребрение трубы осуществлено с натягом. Удельное сжатие на контактные поверхности р=18-№ н/л. Теплопроводность воздуха Яс=3,84 — 10-= втЦм-град) (при 7 к=443°К) теплопроводность стали Ям1=47 вт1(м- град)-, теплопроводность алюминия Хм2= = 191 вт1(м-град) (при Г =443°К). Модуль упругости более мягкого металла (алюминий) =5,5-10 н1м (при Гк=443 К). Приведенная теплопроводность контактирующих металлов [c.190]
mash-xxl.info