導電性材料は、熱熱を可能にするものであるために1つ(または液体)高い表面温度と低い温度から効率的に転送されます。
熱伝導材料は、さまざまなエンジニアリングアプリケーションで使用されます。最も重要なアプリケーションには、冷却装置、放熱装置、および一般にそのプロセスで熱交換を必要とするあらゆる装置の構築があります。
材料の熱伝導
熱の伝導が良くない材料は絶縁体として知られています。最も使用されている断熱材には、コルクと木材があります。
熱をよく伝導する材料は電気の良導体でもあるのが一般的です。熱と電気の伝導性に優れた材料の例としては、アルミニウム、銅、銀などがあります。
さまざまな材料とそれぞれの熱伝導特性は、これらの材料で行われた実験的な伝導結果をまとめた化学マニュアルに記載されています。
熱伝導
伝導とは、同じ材料の2つの層の間、または物質を交換しない2つの材料が接触している表面の間で発生する熱の伝達です。
この場合、材料間での熱伝達は、層または表面間で発生する分子衝突のおかげで発生します。
分子衝撃により、材料の原子間で内部エネルギーと運動エネルギーを交換できます。
したがって、内部および運動エネルギーがより高い原子を含む層または表面は、エネルギーをより低いエネルギーの層または表面に移動させ、したがってそれらの温度を上昇させる。
材料によって分子構造が異なるため、すべての材料が同じ熱伝導能力を持つわけではありません。
熱伝導率
材料または流体が熱を伝導する能力を表すには、物理的特性「熱伝導率」が使用されます。これは通常、文字kで表されます。
熱伝導率は実験的に求められる特性です。固体材料の熱伝導率の実験的推定は比較的簡単ですが、プロセスは固体と気体の場合は複雑です。
材料と流体の熱伝導率は、1°Kの温度差で1時間、フロー面積1平方フィート、厚さ1フィートの材料の量について報告されます。
熱伝導材料
理論的にはすべての材料が熱を伝達することができますが、一部の材料は他の材料よりも伝導性が優れています。
自然界には銅やアルミニウムなどの熱伝導性の良い材料がありますが、材料科学、ナノテクノロジー、エンジニアリングにより、優れた伝導特性を持つ新しい材料の作成が可能になりました。
自然界に見られる銅などの熱伝導材料の熱伝導率は401 W / K mですが、6600 W / K mに近い熱伝導率で製造されたカーボンナノチューブが報告されています。
さまざまな材料の熱伝導率の値を次の表に示します。
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