بهترین فلزات جهت انتقال حرارت کدامند؟
زمانی که دو مولکول مجاور با یکدیگر اختلاف دما داشته باشند ، دچار مکانیزم انتقال گرما می شوند. ضریب انتقال گرما در اجسام فلزی با K نمایش داده می شود و علت اصلی این انتقال ، الکترون های آزاد هستند و هر چه تعداد این الکترون ها بیشتر باشد قدرت انتقال گرمای جسم بیشتر خواهد بود. عبارت رسانایی حرارتی بیانگر این است که یک ماده حرارت و گرما را با چه سرعتی از محیط گرم می گیرد و به محیط سرد می رساند. فلزات بهترین رسانای گرما هستند. در واقع فلزات زیادی وجود دارند که رسانای حرارت و گرما می باشند. برخی فلزات دارای خاصیت انتقال حرارت پایین هستند و برخی دیگر با نرخ بالا این کار را انجام می دهند. ما در این مطلب قصد داریم در مورد فلزاتی صحبت کنیم که در جریان انتقال گرما و حرارت بیشترین کارایی و سرعت را دارند. لطفا همراه ما باشید.
بررسی انتقال حرارت در فلزات
همانطور که گفتیم موادی که گرما و حرارت را از محیط گرفته و به محیط سرد می دهند دارای خاصیت انتقال حرارت می باشند. اکثر فلزات از این ویژگی برخوردار هستند که برخی کمتر و بعضی بیشتر این خاصیت را دارند. در این مطلب برخی از فلزات منتقل کننده حرارت را مورد بررسی قرار می دهیم:
فولاد: این نوع فلز از پایین ترین میزان انتقال گرما (وات/متر-16K) برخوردار است. فولاد با وجود کم ترین رسانایی حرارتی ، برای مواقعی که نیاز به گرما نیست مانند ساخت موتور های هواپیما ، ساخت قابلمه ، توربین های بخار و گاز در نیروگاه ها مناسب است. این فلز همچنین در معماری منازل به عنوان عایقی در برابر گرما برای ساخت دیوار ها و بدنه خانه به کار می رود.
آلومینیوم: این نوع فلز با قدرت انتقال گرمای (وات/متر-232K) ، نسبت به مس انتقال گرمای کمتری دارد و برای بسیاری از موارد انتخاب مناسب تری می باشد ؛ زیرا وزن آن سبک تر بوده و کار کردن با آن از مس راحت تر است. همچنین آلومینیوم در مقایسه با مس قیمت کمتری دارد. این نوع فلز به عنوان یکی از بهترین متریال ها برای انتقال گرما ، در ساخت دیود های لیزر ، ال ای دی ها و … به کار می رود.
مس: این فلز (وات/متر-401K) قدرت انتقال گرما دارد ؛ به این معنی که خاصیت انتقال گرمای زیادی را به خود اختصاص داده است. با وجود این ویژگی بسیار راحت از آن استفاده می شود و ارزان تر از نقره می باشد. همچنین این فلز در برابر رسوب زیستی و خوردگی مقاوم است. از این نوع فلز برای ساخت انواع آبگرمکن های گازی و مبدل های صنعتی که حرارتی هستند ، پمپ های حرارتی ، یخچال و دستگاه های تهویه هوا استفاده می شود.
یکی از ویژگی هایی که در انتخاب فلز مناسب برای کاربرد مد نظر تاثیر دارد ، خاصیت انتقال حرارت است که می تواند در کارایی آن نقش بسزایی داشته باشد.
عوامل تاثیر گذار بر انتقال حرارت و کارایی فلزات
فلزات متعددی وجود دارند که برخی از آن ها دارای خاصیت رسانایی حرارتی هستند و برخی دیگر عایق حرارت شناخته می شوند و البته از هر کدام استفاده های خاص و مفیدی می شود. به عنوان مثال فلز فولاد که قدرت انتقال گرمای چندانی ندارد ، برای ساخت وسایلی به کار می رود که نیازی به حرارت و گرم شدن ندارند مانند دسته قابلمه و یا موتور هواپیما. اما از فلز مس که خاصیت انتقال گرما دارد و نسبت به نقره از قیمت و وزن کم تری برخوردار است برای مواردی استفاده می شود که انتقال گرما و حرارت حائز اهمیت است. در این بخش شرح کلی از فلزات و میزان انتقال حرارت آن ها را ارائه می دهیم:
فولاد 16 ، سرب 35 ، فولاد کربن 51 ، آهن فرفوژه 59 ، آهن 73 ، آلومینیوم برنز 76 ، برنج مس 111 ، آلومینیوم 237 ، مس 401 و نقره 429 وات/متر قدرت انتقال گرما و حرارت دارند. این مقادیر بر حسب وات/متر یا همان K محاسبه شده اند که میزان آن ها نسبت به هم متغییر می باشد. همانطور که گفته شد علت انتقال گرما در این فلزات الکترون های آزاد هستند. در واقع هر فلزی که میزان الکترون آزاد تری داشته باشد میزان انتقال گرمای بیشتری نیز خواهد داشت. برای استفاده از این فلزات به منظور انتقال گرما باید علاوه بر خاصیت هدایت گرما ، سرعت جریان گرما را هم در نظر بگیرید. به عنوان نمونه اگر دمای یک فلز در حالت عادی و در دمای اتاق 73 باشد و در 1832 درجه فارنهایت قرار داده شود ، رسانایی آن به 35 کاهش پیدا می کند. ضخامت فلز و سطح صاف یا ناهموار فلز نیز همین تاثیر را دارند و باید حتما در نظر گرفته شوند.
پیشنهاد می شود مطلب بررسی میزان تولید میلگرد در ایران را نیز مطالعه نمایید.
راه های ارتباطی
اگر شما هم از جمله کسانی هستید که در حوزه محصولات فولادی فعالیت می کنید و یا قصد خرید انواع میلگرد ، شافتینگ ، فولاد آلیاژی و… را دارید می توانید محصول مورد نظر خود را از مجموعه صنعتی کیان متال خریداری نمایید. به این منظور از طریق شماره تلفن های ثبت شده در صفحه تماس با ما ، با کارشناسان فروش در ارتباط باشید و بعد از دریافت مشاوره رایگان ، سفارش خود را نهایی کنید. پیشنهاد می دهیم برای کسب اطلاعات بیشتر به صفحه اینستاگرام این مجموعه نیز بپیوندید.