Ці провідні матеріали тепло є ті , які дозволяють теплу , щоб бути передано ефективно від одного (або рідини) високої температури поверхні і більш низької температури.
Теплопровідні матеріали використовуються в різних інженерних областях. Серед найважливіших застосувань - будівництво охолоджуючого обладнання, обладнання для відведення тепла і взагалі будь-яке обладнання, яке потребує теплообміну в своїх процесах.
Теплопровідність у матеріалі
Ті матеріали, які не є хорошими провідниками тепла, відомі як ізолятори. Серед найбільш використовуваних ізоляційних матеріалів - пробка та дерево.
Загальноприйнято, що матеріали, які добре проводять тепло, також є хорошими провідниками електрики. Деякі приклади хороших електропровідних матеріалів для тепла та електрики, зокрема, алюміній, мідь та срібло.
Різні матеріали та їх відповідні властивості теплопровідності можна знайти в посібниках з хімії, які підсумовують результати експериментальної провідності, виконані на цих матеріалах.
Теплопровідність
Провідність - це передача тепла, яка відбувається між двома шарами одного матеріалу або між поверхнями, що контактують з двох матеріалів, які не обмінюються речовиною.
У цьому випадку передача тепла в матеріалах відбувається завдяки молекулярним зіткненням, що відбуваються між шарами або поверхнями.
Молекулярні удари дозволяють обмінюватися внутрішньою і кінетичною енергією між атомами матеріалу.
Таким чином, шар або поверхня з атомами вищої внутрішньої та кінетичної енергії передає енергію шарам або поверхням нижчої енергії, тим самим збільшуючи їх температуру.
Різні матеріали мають різну молекулярну структуру, через що не всі матеріали мають однакову здатність проводити тепло.
Теплопровідність
Для вираження здатності матеріалу або рідини проводити тепло, використовується фізична властивість «теплопровідність», яка зазвичай представлена буквою k.
Теплопровідність - це властивість, яку необхідно знайти експериментально. Експериментальні оцінки теплопровідності для твердих матеріалів відносно прості, але процес складний для твердих речовин і газів.
Про теплопровідність матеріалів і рідин повідомляють про кількість матеріалу з площею потоку 1 квадратний фут, товщиною 1 фут, протягом однієї години при різниці температур 1 ° К.
Теплопровідні матеріали
Хоча теоретично всі матеріали можуть передавати тепло, деякі мають кращу провідність, ніж інші.
У природі є такі матеріали, як мідь або алюміній, які є хорошими провідниками тепла, однак матеріалознавство, нанотехнологія та інженерія дозволили створити нові матеріали з хорошими провідними властивостями.
У той час як теплопровідний матеріал, такий як мідь, що зустрічається в природі, має теплопровідність 401 Вт / К м, повідомляються про вуглецеві нанотрубки, виготовлені з теплопровідністю, близькою до 6600 Вт / К м.
Значення теплопровідності для різних матеріалів можна побачити в наступній таблиці:
Список літератури
- Бербер С. Кван Ю. Томанек Д. Незвично висока теплопровідність вуглецевих нанотрубок. Фізичні огляди Листи. 2000 р .; 84: 4613
- Chen Q. та ін. Альтернативний критерій оптимізації теплопередачі. Праці Королівського товариства A: Математичні, фізичні та інженерні науки. 2011; 467 (2128): 1012-1028.
- Cortes L. та ін. 2010. Теплопровідність матеріалів. Метрологічний симпозіум.
- Kaufman WC Bothe D. Meyer SD Теплоізоляційні можливості матеріалів для одягу Qutdoor. Наука. 1982 рік; 215 (4533): 690–691.
- Керн Д. 1965. Процеси передачі тепла. McGraw Hill.
- Merabia S. та ін. Передача тепла від наночастинок: відповідний аналіз стану. Праці Національної академії наук Сполучених Штатів Америки. 2009 р .; 106 (36): 15113-15118.
- Салункхе П.Б. Джая Кришна Д. Дослідження матеріалів, які зберігають приховане тепло, для сонячної води та опалення приміщень. Журнал зберігання енергії. 2017 рік; 12: 243-260.