Vad är värmeledande material?

De värmeledande materialen är de som tillåter värme att överföras effektivt mellan en yta (eller en vätska) med hög temperatur och en annan med lägre temperatur.

De värmeledande materialen används i olika tekniska tillämpningar. Bland de viktigaste applikationerna är byggandet av kylutrustning, värmeavledningsutrustning och allmänt utrustning som kräver utbyte av värme i sina processer.

De material som inte är goda värmeledare är kända som isolatorer. Bland de mest använda isoleringsmaterialen finns kork och trä.

Det är vanligt att material som leder värmebrunn också är bra ledare av el.

Några exempel på bra ledande material av värme och elektricitet är bland annat aluminium, koppar och silver.

Olika material och deras respektive värmeledningsegenskaper återfinns i kemikaliehandböcker som sammanfattar de experimentella körresultaten som gjorts i dessa material.

Värmeledning

Ledningen är värmeöverföringen som uppstår mellan två lager av samma material eller mellan ytor i kontakt med två material som inte byter materia.

I detta fall ges värmeöverföringen i materialen tack vare de molekylära kollisioner som uppstår mellan skikten eller ytorna.

Molekylära stötar möjliggör utbyte av inre och kinetisk energi mellan materialets atomer.

Således överför skiktet eller ytan med atomer med högre inre energi och kinetisk energi till lagren eller ytorna på lägre energi, vilket ökar temperaturen hos dessa.

Olika material har olika molekylära strukturer vilket innebär att inte alla material har samma kapacitet att uppföra värme.

Värmeledningsförmåga

För att uttrycka förmågan hos ett material eller en vätska att leda värme används den fysikaliska egenskapen "värmeledningsförmåga", som vanligtvis representeras av bokstaven k .

Värmeledningsförmåga är en egenskap som måste finnas experimentellt. Experimentella uppskattningar av värmeledningsförmåga för fasta material är relativt enkla, men processen är komplex för fasta ämnen och gaser.

Värmeledningsförmågan för material och vätskor rapporteras för en mängd material med en flödesarea av 1 kvadratfot, en tjocklek på 1 fot, i en timme vid en temperaturskillnad på 1 ° K.

Värmeledande material

Även om allt material i teorin kan överföra värme, har vissa bättre ledning än andra.

I naturen finns material som koppar eller aluminium som är bra ledare av värme, men materialvetenskap, nanoteknik och teknik har gjort det möjligt att skapa nya material med goda drivegenskaper.

Även om ett värmeledande material såsom koppar, som finns i naturen, har en värmeledningsförmåga på 401 W / K m har kolfanoror framställda med värmeledningar nära 6600 W / K m rapporterats.

Värmekonduktivitetsvärdena för olika material kan ses i följande tabell: