Теплопроводность — алюминий — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 3
Cтраница 3
| Температура центра днища поршня двигателя Москвич-412 при полной нагрузке и числах оборотов в минуту 1800 ( кривая /, 2200 ( кривая 2 и 3000 ( кривая 3 в зависимости от угла опережения зажигания. [31] |
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]
| Влияние примесей на электропроводность алюминия.| Влияние добавок на электропроводность алюминия. [33] |
Чистота алюминия имеет важное значение, так как примеси оказывают значительное влияние на электрические, коррозионные и технологические свойства технического алюминия.
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]
| Теплопроводность некоторых веществ. [39] |
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]
Небольшие кованые детали Гиз дук-тильного титана на различных стадиях обработки.| Детали, изготовленные из-пластичной титановой жести методом глубокой вытяжки.| Зависимости временного сопротивления разрыву гВ предела текучести CTQ g, относительного удлинения 8, твердости по Роквеллу Яд А и по Бринеллю Яд титана ( марка RC-70 от степени деформации V.| Микроструктура чистого титана с малым содержанием углерода [ Л. 88 ]. А — Образец отожжен при 1 100 С и медленно охлажден до комнатной температуры. Структура напоминает фер-ритную структуру отожженной эвтектоидной стали. В — образец отожжен при 1 100 С и закален в масле при комнатной температуре. структура аналогична мартенситу.
[41] |
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
| Конструкция корпуса транзистора РТ3690, герметизированного с помощью пластмассы. [43] |
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
Теплопроводность сталь медь алюминий — Dudom
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.
Таким образом, рассматриваемый показатель у легированных сплавов может меняться в зависимости от температуры эксплуатации.
Значение в быту и производстве
Почему важно учитывать коэффициент теплопроводности?
- 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.
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.
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.
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.
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.
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.
Коэффициент теплопроводности металлов при температура, °С
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.
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.
Насколько жарко для алюминия?
Алюминий — удивительный металл с выдающимися механическими свойствами, которые делают его идеальным выбором для различных применений. Одним из качеств, которое отличает его от других материалов, является его теплопроводность.
Из всех широко используемых металлов медь и алюминий обладают наибольшей теплопроводностью, что делает алюминий отличным вариантом для задач, связанных с регулированием или перемещением тепла.
В то время как некоторые аспекты алюминия, как правило, привлекают все внимание, такие как его высокое соотношение прочности к весу, превосходная коррозионная стойкость и исключительная формуемость, теплопроводность часто упускается из виду. Обладая способностью проводить гораздо больше тепла, чем нержавеющая сталь и другие металлы, алюминий стал отличным вариантом для производителей во многих отраслях, включая электронику, производство пластмасс и аэрокосмическую промышленность.
Один из вопросов, который нам часто задают, заключается в том, насколько горячим может быть алюминий, прежде чем он станет проблемой. Люди хотят знать, сколько тепла можно приложить к алюминиевым деталям и машинам, прежде чем материал выйдет из строя. Все эти вопросы сводятся к двум основным принципам: теплопроводность и температура плавления; это то, что мы сегодня обсудим.
Как мы измеряем теплопроводность?
Говоря о теплопроводности материала, мы имеем в виду его способность проводить тепло. С научной точки зрения, это определяется как число, основанное на так называемом законе Фурье, который гласит, что скорость теплопередачи через материал пропорциональна отрицательному градиенту температуры и площади под прямым углом к этому градиенту. , по которому течет тепло. Это сложный способ сказать, что теплопроводность говорит нам, насколько быстро тепло передается через материал. Как правило, чем выше число, тем быстрее теплообмен.
Также важно отметить, что даже для чистого алюминия фактическое число зависит от количества тепла; расчет проводимости может быть еще более сложным для различных сплавов. Вы никогда не должны предполагать, что номер лаборатории для теплопроводности верен, так как вам нужно будет протестировать ваше приложение в различных сценариях, чтобы быть уверенным, как оно справляется с различными температурами.
Давайте рассмотрим несколько реальных примеров.
Пенополистирол, который часто используется в качестве изоляционного материала, имеет очень плохую теплопроводность. Чашка из пенопласта хороша для хранения горячего кофе, потому что она не позволяет теплу жидкости передаваться руке, держащей чашку. С другой стороны, такой металл, как алюминий, обладает отличной теплопроводностью. Это означает, что если бы у вас была алюминиевая чашка, наполненная очень горячим кофе, сама чашка была бы горячей на ощупь и ее было бы трудно удержать.
Радиатор относится к пассивному теплообменнику, в котором тепло, выделяемое электронным или механическим устройством, передается либо воздуху, либо жидкому хладагенту, тем самым предотвращая перегрев устройства. Обычно радиаторы используются в процессорах и графических процессорах, которые имеют тенденцию нагреваться и могут быть повреждены избыточным теплом. Алюминий обычно используется в таких устройствах благодаря его теплопроводности и легкому весу.
Другим промышленным применением, в котором выгода от высокой теплопроводности алюминия является обработка пластмасс.
Когда расплавленный пластик затвердевает в готовую деталь в процессе литья под давлением или выдувного формования, время отверждения в форме зависит от теплопроводности его материала. Использование алюминия вместо стали сокращает время цикла изготовления детали, повышая производительность и сокращая ценное время на пресс/машину.
Какова температура плавления алюминия?
Конечно, такая теплопроводность хороша лишь до определенной степени. Если металл нагреть слишком сильно, он начнет деформироваться, поэтому очень важно знать температуру плавления вашего материала и то, сколько тепла он должен выдержать, прежде чем использовать его в приложении. Существуют и другие ситуации, когда важно знать температуру плавления алюминия, например, при сварке или термообработке алюминиевого сплава.
Какова температура плавления алюминия? Если вы посмотрите в учебнике, ответ будет 1221 ° F (660,3 ° C), но производители почти никогда не работают с чистым алюминием. У каждого сплава своя температура плавления, а некоторые созданы специально для работы в условиях высоких температур.
Существуют высокопрочные алюминиевые сплавы с Zn, Mg, Cu и Sc в качестве легирующих элементов, температура плавления которых достигает 1275°F.
С другой стороны, необходимо понимать, что температура плавления — не единственный фактор, который необходимо учитывать при попытке понять, как металл будет работать при высоких температурах. Например, если вы сварите алюминиевую заготовку, используя алюминиевый сплав 5356 в качестве сварочного стержня, то готовая деталь будет очень восприимчива к коррозионному растрескиванию под напряжением уже при 150 градусах. То же самое относится к алюминиевым сплавам 5183 и 5556. Хотя точка плавления может никогда не быть достигнута, вы должны знать, что другие проблемы могут возникнуть, когда некоторые сплавы подвергаются воздействию даже умеренно высоких температур.
Еще одной серьезной проблемой, связанной с применением алюминия при высоких температурах, является точка, в которой будут затронуты механические свойства металла. Высоколегированные марки, которые были упрочнены процессами термообработки, теряют эти более высокие механические свойства при воздействии повышенных температур.
Воздействие чрезмерного тепла приведет к отпуску и ослаблению термообработанного металла.
Если у вас есть приложение, которое будет подвергаться сильному нагреву, важно тщательно протестировать его на этапе прототипирования, особенно если важным фактором является долговечность. Выбор правильного сплава, который будет правильно работать в ваших конкретных условиях, крайне важен для обеспечения вашей прибыли. Вот почему работа с опытным поставщиком материалов может помочь вам сэкономить время и деньги.
Ваш поставщик технических ресурсов
Различить множество различных алюминиевых сплавов, доступных сегодня на рынке, непросто. В Clinton Aluminium мы гордимся тем, что тесно сотрудничаем с нашими клиентами, чтобы подобрать правильный материал для каждого применения. Наша цель — быть не просто поставщиком, а полноправным партнером по техническим ресурсам. Мы стремимся помочь каждому из наших клиентов извлечь максимальную пользу из своих решений о покупке.
Это стало возможным благодаря тому, что средний стаж наших сотрудников составляет почти 13 лет.
По этой и другим причинам Клинтон стал ведущим поставщиком изделий из алюминия и нержавеющей стали на Среднем Западе. Свяжитесь с нами сегодня, чтобы узнать больше о том, какой алюминиевый сплав подходит именно вам; мы поможем вам ответить на вопрос, сколько тепла — это слишком много тепла.
Лучшие алюминиевые сплавы для теплопередачи
В промышленных процессах теплопередача передает тепло, вырабатываемое устройством, от этого устройства к текучей среде, такой как воздух или жидкий хладагент. Таким образом, тепло затем рассеивается, что облегчает поддержание оптимального уровня температуры устройства. Этот процесс обычно используется во многих бытовых и промышленных устройствах, включая компьютеры, полупроводники и оптоэлектронику, где рассеивающая способность детали или компонента недостаточна для регулирования тепла сама по себе. Этот процесс также известен как теплоотвод.
Хорошо спроектированный радиатор максимально увеличивает площадь поверхности, соприкасающуюся с окружающей его охлаждающей средой.
Важными факторами, влияющими на общую производительность и эффективность радиатора, являются скорость воздуха, используемый материал, конструкция выступа и обработка поверхности.
Наиболее распространенными материалами, используемыми для эффективной теплопередачи, являются медь и алюминий, так как эти металлы являются лучшими проводниками тепла. И хотя медь обладает многими желательными свойствами, такими как термический КПД, универсальность, легкий вес и низкая стоимость алюминия делают его отличным универсальным выбором для приложений теплопередачи.
В каких процессах используется теплообмен?
Промышленные объекты, такие как традиционные электростанции, работающие на ископаемом топливе, и атомные электростанции, химические заводы, опреснительные установки и морские объекты, используют металлические сплавы для теплообменных трубок. Коррозионная стойкость является важным свойством таких объектов, особенно в условиях соленой воды. И медь, и алюминий предлагают сплавы, которые хорошо работают в этих приложениях.
Другим распространенным применением металлических сплавов с хорошей теплопроводностью является посуда, так как вы хотите иметь возможность быстро передавать тепло от плиты к пище внутри. Алюминий является популярным выбором для металлических кастрюль и сковородок благодаря благоприятному сочетанию высокой проводимости и низкой стоимости.
Поскольку алюминий проводит тепло примерно в шесть раз лучше, чем сталь, его более высокая теплопроводность делает его популярным материалом для сварки и ремонта пресс-форм. Алюминиевые сварные швы затвердевают быстрее и обеспечивают лучшую удерживающую сварку. Высокая теплопроводность гарантирует, что тепло, подаваемое на одну часть металла, будет быстро передаваться другим частям, что позволяет металлу сохранять свою стабильность, выдерживая более высокие температуры. Однако, чтобы свести к минимуму любое ухудшение качества, алюминий необходимо сваривать с высокой интенсивностью нагрева с высокой скоростью.
Как упоминалось ранее, одним из конкретных типов теплопередачи является радиатор, в котором тепло, генерируемое электронным или механическим устройством, передается охлаждающему материалу, такому как воздух или жидкость.
Компьютеры и другие электронные устройства используют такой теплообмен для охлаждения центральных процессоров и графических процессоров, которые имеют тенденцию генерировать очень высокие температуры, которые могут повредить другие компоненты внутри устройства. Алюминиевые сплавы также широко используются в радиаторах, используемых в мощных лазерах, печатных платах, автомобильном оборудовании, коммуникационных и спутниковых устройствах, аудиоусилителях и осветительном оборудовании.
Зачем использовать алюминиевые сплавы для теплопередачи?
Алюминиевые сплавы, как правило, обладают высокой пластичностью, что позволяет создавать гораздо большее разнообразие конструкций экструдированных профилей алюминиевых радиаторов. Поскольку алюминий является одновременно хорошим проводником тепла и отражателем тепла, он является отличным выбором для теплообменных приложений и в качестве теплозащитного экрана. Алюминиевый сплав выпускается в более широком диапазоне сплавов по низкой цене по сравнению с другими металлами.
В частности, алюминий можно формовать в виде фольги, ребер или листов, что делает его идеальным для применения в качестве радиатора всех видов.
Механизмы охлаждения часто требуют использования высокопрочных материалов при малом весе. Только алюминий с его усовершенствованиями в области экструзии алюминия предлагает правильную комбинацию по доступной цене. Неоднократно доказано, что алюминий имеет более высокое отношение прочности к весу, чем сталь, латунь или медь. Алюминиевые радиаторы также могут быть электрически заземлены, что является важным фактором во многих отраслях промышленности.
Другим преимуществом алюминия является его низкая температура плавления, что облегчает его экструзию, штамповку или литье, при этом обеспечивая высокий уровень сложности формы, размерных возможностей и других свойств для крупносерийного производства. В частности, литой алюминий может иметь меньшую плотность, но его теплопроводность остается высокой. Хотя экструдированные или отлитые под давлением алюминиевые радиаторы проще обрабатывать из-за содержания в них легирующих элементов, эти примеси на самом деле ухудшают тепловые свойства.