Теплопроводность свинец: Плотность свинца, теплопроводность и удельная теплоемкость свинца Pb

Содержание

Плотность свинца, теплопроводность и удельная теплоемкость свинца Pb

В таблице приведены физические свойства свинца: плотность свинца d, удельная теплоемкость Cp, температуропроводность a, теплопроводность λ, удельное электрическое сопротивление ρ в зависимости от температуры (при отрицательных и положительных температурах — в интервале от -223 до 1000°С).

Плотность свинца зависит от температуры — при нагревании этого металла его плотность снижается. Уменьшение плотности свинца объясняется увеличением его объема при росте температуры. Плотность свинца равна 11340 кг/м3 при температуре 27°С. Это довольно высокая величина, сравнимая, например, с плотностью технеция Tc и тория Th.

Плотность свинца намного больше плотности таких металлов, как олово (7260 кг/м3), алюминий (2700 кг/м3), хром (7150 кг/м3) и других распространенных металлов. Однако свинец не самый тяжелый металл. Если, к примеру, положить кусочек свинца в чашку с ртутью или с расплавленным таллием Tl, то он будет плавать на их поверхности.

Свинец начинает плавиться при температуре 327,7°С. При переходе его в жидкое состояние плотность свинца снижается скачкообразно и при температуре 1000 К (727°С) плотность жидкого свинца составляет уже 10198 кг/м3.

Удельная теплоемкость свинца равна 127,5 Дж/(кг·град) при комнатной температуре и при нагревании его до температуры плавления — увеличивается. Например, удельная теплоемкость свинца при температуре 280°С составляет величину около 140 Дж/(кг·град). Теплоемкость свинца в жидком состоянии при нагревании, наоборот — уменьшается и при температуре более 1000 К также равна 140 Дж/(кг·град).

Теплофизические свойства свинца в зависимости от температуры
t, °С →-223-173-7327127227327327,7527727
d, кг/м3115311143511340112451115211059106861043010198
Cp, Дж/(кг·град)103116,8123,2127,5132,8137,6142,1146,4143,3140,1
λ, Вт/(м·град)43,639,236,535,134,132,931,615,519,021,4
a·106, м235,729,124,324,322,821,520,19,912,715,0
ρ·108, Ом·м2,886,3513,6421,3529,8438,3347,9393,6102,9112,2

Среди множества распространенных металлов свинец обладает относительно невысокой удельной теплоемкостью при комнатной температуре. Для примера, теплоемкость стали равна 440…550, чугуна — 370…550, меди — 385, никеля — 444 Дж/(кг·град). Следует отметить, что теплоемкость тяжелых металлов в общем случае не высока. Отмечается такая зависимость: чем плотнее металл, тем ниже его удельная теплоемкость.

Температуропроводность твердого свинца при его нагревании уменьшается, а жидкого — увеличивается. Теплопроводность свинца равна 35,1 Вт/(м·град) при комнатной температуре. Свинец при нормальной температуре имеет довольно низкую теплопроводность — почти в 7 раз меньше теплопроводности алюминия и в 11 раз ниже теплопроводности меди. Зависимость теплопроводности свинца от температуры следующая: при его нагревании до температуры плавления теплопроводность свинца уменьшается, а теплопроводность жидкого свинца при повышении температуры — растет.

Источник:
В.Е. Зиновьев. Теплофизические свойства металлов при высоких температурах.

Свинец теплопроводность — Справочник химика 21





    Вследствие низкой температуры плавления свинец можно применять при температурах порядка 150—200° С при более высокой температуре свинец начинает постепенно терять прочность и коррозионную стойкость. Низкая теплопроводность не позволяет использовать свинец в теплообменной аппаратуре, а высокий удельный вес приводит к увеличению веса конструкций. Плохие литейные свойства свинца не позволяют применять его для отливок. Свинец также склонен к рекристаллизации. [c.261]








    Коэффициент теплопроводности газов находится в пределах 0,005—0,15 ккал м-ч-град), жидкостей 0,08—0,6 ккал м-ч-град). Для твердых тел значения коэффициентов теплопроводности лежат в более широких пределах для теплоизоляционных материалов 0,01—0,1 ккал м-ч-град), Для металлов 2—360 ккал м-ч-град). Коэффициенты теплопроводности металлов, применяемых в химическом машиностроении, имеют следующие значения серебро — 360, медь — 320, алюминий — 170, чугун — 54, никель — 50, углеродистая сталь — 39, свинец — Ю, нержавеющая сталь — 12 — 20 ккал м-ч-град). [c.122]

    Нагревание ртутью и жидкими металлами. Для нагрева до температур 400—800 С и выше в качестве высокотемпературных теплоносителей могут быть эффективно использованы ртуть, а также натрий, калий, свинец и другие легкоплавкие металлы и их сплавы. Эти теплоносители отличаются больщой плотностью, термической стойкостью, хорошей теплопроводностью и высокими коэффициентами теплоотдачи. Однако жидкие металлы и их сплавы характеризуются очень малыми значениями критерия Прандтля (Рг =s 0,07). В связи с этим коэффициенты теплоотдачи от жидких металлов следует рассчитывать по специальным формулам .  [c.320]

    Литий по мягкости приблизительно такой же, как свинец, натрий — как воск. К, НЬ и Са — еще мягче. Щелочные металлы обладают высокой сжимаемостью, алектро- и теплопроводностью. Литий-самое легкое из твердых веществ, существующих при комнатной температуре. [c.319]

    Металлы — хорошие проводники тепла и электричества. При прохождении электрического тока через металлические проводники не происходит переноса частиц металла (электронная проводимость, или проводимость первого рода). По способности проводить тепло и электричество металлы располагаются приблизительно в одном и том же порядке лучшие проводники —серебро и медь, затем золото, алюминий, железо и худшие —свинец и ртуть. Следовательно, между теплопроводностью металлов и их электропроводностью наблюдается почти постоянное соотношение. [c.297]

    Олово и свинец проявляют уже все свойства металлов металлический блеск, высокую электро- и теплопроводность, пластичность. Прочность соединений с водородом у элементов рассматриваемого семейства так же резко падает с возрастанием порядкового номера элемента, как и в ранее рассмотренных семействах. [c.117]

    Коэффициент теплопроводности твердых тел. Коэффициенты теплопроводности твердых те/[ значительно разнятся друг от друга. Так, например, для некоторых металлов, применяемых в химическом аппарато-строении, А имеет следующие средние значения (в ккал м-час °Су. медь 330 алюминий 175 чугун 54 углеродистая сталь 40 свинец 30 нержавеющая сталь 20. Теплопроводность металлов сильно зависит от их состава и содержания примесей. [c.282]

    При температурах ниже 7 К в лабораторной технике задача снижения притоков теплоты по токовводам может быть решена достаточно просто для подводящих проводов можно использовать проволоку с малой теплопроводностью, например константан, покрытый снаружи тонким слоем свинцовой полуды, либо сплавом, содержащим 50% РЬ и 50%, Sn, Ниже 7 К свинец становится сверхпроводящим, теплопроводность же проволоки остается малой.[c.257]

    В качестве расплава употребляют некоторые металлы (свинец, висмут, кадмий, олово и др.) и их сплавы, соли — хлориды, карбонаты и др. — или многокомпонентные солевые расплавы, а также шлаковые (оксидные) расплавы [405]. Метал- лические расплавы обладают высокой теплопроводностью, ма- лой вязкостью, но они интенсивно окисляются и относительно. дороги. Солевые расплавы не имеют основного недостатка металлических— интенсивной окисляемости, но по сравнению с металлами обладают меньшей теплопроводностью, а некоторые— высокой летучестью и термической нестабильностью, что осложняет сепарацию и регенерацию расплавов. Относительно дешевые шлаковые расплавы характеризуются высокими тем пературами плавления, не слишком высокой вязкостью, повышенным агрессивным воздействием на конструкционные материалы, поэтому их применяют редко. [c.191]

    Процессу Космос свойствен ряд недостатков высокое содержание СО и СО2 в продуктах пиролиза, относительно низкая теплопроводность солевой пленки расплава, значительная кратность циркуляции расплава и повышенный расход пара. Эти недостатки могут быть устранены, если в качестве расплава использовать металлы или смеси на их основе (например, свинец и смеси на его основе). Движение расплава осуществляется в дисперсионно-кольцевом режиме [413]. На поверхности реактора образуется пленка металлического расплава толщиной см, которая защищает поверх- [c.194]

    Медь не подходит по своим химическим свойствам, свинец слишком мягок. Можно применять стекло, если принимаются меры предосторожности против его поломки и если невысокая теплопроводность стекла не мешает проведению опыта. Трубка, идущая к реакционной колбе, представляет собой продолжение спирали. [c.127]

    Свинец — мягкий металл, имеющий невысокую температуру плавления (327,4 °С), низкую теплопроводность, высокую плотность (11,3) и плохие литейные свойства. [c.212]

    Весьма немногие материалы устойчивы к воздействию восстановительных кислот, применяемых в производстве искусственного волокна на основе целлюлозы практически используются гуммированная сталь, свинец и углеродистые материалы. Для теилообменников, стенки трубчатых элементов которых должны обладать высокой теплопроводностью, применение указанных материалов невозможно. Трубные пучки из высоколегированных сталей, титана и сплавов на основе никеля обладают недостаточной коррозионной стойкостью, а применение в качестве конструкционных материалов циркония, ниобия, тантала и благородных металлов экономически нецелесообразно. [c.153]








    Свинец имеет большую плотность 11,4 г/сж , малую теплопроводность и низкую температуру плавления 327 С. Для изготовления труб и фасонных частей применяют свинец марки С2 (ГОСТ 3778—65). [c.37]

    МЕДИ СПЛАВЫ — сплавы на ото ве меди. В виде бронзы применялись за 3000 лет до н. э. В жидком состоянии медь сплавляется со многими элементами, с большинством из них — в любом соотношении. Лишь вольфрам, молибден, осмий, рутений и тантал практически не сплавляются с нер. В твердом состоянии макс. растворимость элементов (в альфа-твердом растворе меди) изменяется в очень широких пределах от сотых и десятых долей процента (хром, ниобий, свинец, ванадий, цирконий) до процентов (серебро, алюминий, мышьяк, бериллий, кадмий, кобальт, железо, магний, кремний, титан и др. ) и десятков процентов (индий, олово, цинк). Неограниченно растворяются никель, золото, марганец, палладий и платина. Однако с золотом, марганцем, палладием и платиной М. с. в твердом состоянии претерпевают превращения. С увеличением концентрации легирующего элемента в альфа-твердом растворе меди повышается мех. прочность сплавов их теплопроводность и электропроводность уменьшаются (менее всего при легировании серебром). К вредным примесям относятся висмут, сурьма, свинец и углерод (в медноникелевых сплавах), к-рые приводят к хрупкости. Стойкость против коррозии М. с. зависит от природы легирующего элемента и окружающей среды. Повышают стойкость никель, олово и алюминий. С понижением т-ры раст  [c.780]

    Металлы — хорошие проводники тепла и электричества. При прохождении электрического тока через металлические проводники не происходит переноса частиц металла (электронная проводимость, или проводимость первого рода). По способности проводить тепло и электричество металлы располагаются приблизительно в одном и том же порядке лучшие проводники — серебро и медь, затем золото, алюминий, железо и худшие — свинец и ртуть. Следовательно, между теплопроводностью металлов и их электропроводностью наблюдается почти постоянное соотношение. Металлы имеют кристаллическое строение. Представляют собой совокупность множества кристалликов микроскопических размеров (кристаллиты) в 1 см металла их содержится многие миллионы. Отдельно взятый кристаллит анизотропен (гл. 7, 1). В результате многочисленности кристаллитов в единице объема металла векторы анизотропии, направленные хаотично, взаимно компенсируются, и кусок металла в итоге проявляет свойство изотропности — равенство свойств в различных направлениях. Такие тела называют квазиизотропными. Следовательно, металлы по своей внутренней структуре квазиизотропны. [c.327]

    Низкий коэффициент теплопроводности не позволяет эффективно использовать свинец в теплообменной аппаратуре, а высокая плотность (11,3 г см ) приводит к утяжелению конструкций. Верхний температурный предел применения свинца 120°С [19]. Низкая твердость свинца ограничивает его применение в условиях трения, эрозии и других механических воздействий. В этих случаях вместо свинца применяют гартблей (ГОСТ 1292—57). [c.20]

    Свойства. Щелочные металлы Ыа, К, КЬ, Сз — легкоплавкие металлы. Ь , Ыа, К, КЬ имеют серебристо-белую окраску, а Сз — золотисто-желтую, не такую яркую как у золота, но вполне заметную. Находящиеся под керосином щелочные металлы бывают покрыты слоем из оксидов и пероксидов (литий — смесью нитрида и оксида). На воздухе они легко окисляются (КЬ и Сз— самовозгораются), реакция ускоряется под действием влаги в совершенно сухом кислороде при комнатной температуре натрий не окисляется и сохраняет блестящую поверхность. Литий приблизительно такой же мягкий, как свинец, натрий — как воск. К, КЬ и Сз — еще мягче. Щелочные металлы обладают высокой сжимаемостью, электро- и теплопроводностью. Литий — самое легкое из твердых веществ, существующих при комнатной температуре. [c.299]

    Свойства. Щелочные металлы Ыа, К, КЬ, Сз — легкоплавкие металлы. Ы, Ыа, К, КЬ имеют серебристо-белую окраску, а Сз — золотисто-желтую, не такую яркую как у золота, но вполне заметную. Находящиеся под керосином щелочные металлы бывают покрыты слоем нз оксидов и пероксидов (литпй — смес1 .ю нитрида и оксида) . На воздухе они легко окисляются (КЬ и Сз — самовозгораются), реакция ускоряется под действием влаги в совершенно сухом кислороде при комнатной температуре натрий не окисляется н сохраняет блестящую поверхность. Литий приблизительно такой же мягкий, как свинец, натрий — как воск. К, КЬ и Сз — еще мягче. Щелочные металлы обладают высокой сжимаемостью, электро- и теплопроводностью. Литий — самое легкое из твердых веществ, существующих прп комнатной температуре. Некоторые свойства щелочных металлов указаны в табл. 3.1 Работа со щелочными металлами требует боль иой осторожно сти,. гак как они легко загораются, бурно реагируют с водой многими другими веществами. При длительном хранении в керо сине калий покрывается слоем надпероксида, который при разре зании металла может с ним интенсивно реагировать, вызывая загорание и разбрызгивание горящей массы. [c.299]

    Нагрев автоклава производится газовыми горелками или путем погружения в расплавленный свинец. Температура реакции определяется в кармане, расположенном внутри автоклава, с помощью термометра или термопары. Для лучшей теплопроводности на дно кармана помещают небольшое количество сплава Вуда. [c.8]

    Передача тепла теплопроводностью. При помощи теплопроводности тепло передается главным образом в соляных и свинцовых ваннах, так как расплав в этих ваннах обладает большой плотностью. Жидкие соли или свинец на холодной садке затвердевают, но быстро снова расплавляются, нагреваясь путем теплопроводности и конвекции. Затвердевание соли смягчает тепловой удар по садке. Тем не менее, нагрев садки происходит очеиь быстро, так что крупные заготовки из мягкой стали нагреваются до 370 либо в продуктах сгорания печей, либо в соляных ваннах, где соль при этой температуре находится в расплавленном состоянии. [c.349]

    Свинец применяется в серноьсислотной промышленности как об-кладочный материал для небольших емкостей (вакуум-сборники, мерники) и в сопряженных узлах аппаратов (рис. 7.14) для гомогенного свинцевания крышек аппаратов, как конструкционный материал для труб холодильников. Низкий коэффициент теплопроводности не позволяет эффективно использовать свинец в теплообменной аппаратуре, а высокая плотность приводит к утяжелению конструкций. Верхний температурный предел применения свинца 120 °С. Для защиты от коррозии оборудования применяется рольный свинец марки С2 (ГОСТ 3778-56). [c.214]

    Высокий коэффициент теплопроводности в сочетании с хорошей химической стойкостью в агрессивных (неокислительных) средах позволяет применять углеграфитовые материалы в промышленности химического машиностроения для изготовления аппаратуры и коммуникаций, где они успешно конкурируют с цветными металлами и сплавами (свинец, медь, нержавеющие стали и др.), а в ряде случаев превосходят их. Особенно широко углеграфитовые материалы могут быть использованы для. изготовления разнообразной теплообменной аппаратуры, футеровоч-ного материала, труб, насосов и пр.[c.43]

    ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ — металлоподобные и полупроводниковые материалы с оптимизированным комплексом электр. и тепловых свойств. Комплекс этих св-в обеспечивает высокую эффективность прямого преобразования тепловой энергии в электрическую при использовании явления Зеебека или значительный охлаждающий эффект при использовании явления Пельтье. Естественные и искусствеппые Т. м., входившие в т. п. термоэлектрический ряд Зеебека, были исследованы и использовались для первых опытов почти одновременно с открытием термоэлектрических эффектов в первой половине 19 в. Некоторые из них (висмут, константен, силав цинк — сурьма, сернистый свинец) применялись и в первых полупромышленных термоэлектрических агрегатах в 30— 40-х гг. 20 в. Новый этап развития термоэлектрической энергетики, на- чавшийся в конце 40-х гг., привел к созданию качественно новых искусственных Т. м. на оспове металдо-подобпых соединений и полупроводниковых материалов. Физ. основой создания нового класса Т. м. явилась идея о резком увеличении отношения подвижности носителей тока к теплопроводности кристаллической решетки при образовании систем и областей твердых растворов. Все Т. м. [c.553]

    Свойства. Свинец представляет собой сйневато-белый металл, блестящий на поверхпости свежего среза одпако на воздухе оп быстро приобретает матовую сине-сёрую тусклую окраску. РЬ самый мягкий среди обычных тяжелых металлов, значительно мягче, чем олово. Его можно резать ножом и даже царапать ногтем. Вследствие незначительной твердости и большой тягучести свинец легко удается прокатывать в листы, однако ввиду незначительной прочности из него нельзя вытянуть слишком тонкую проволоку. Удельный вес свинца 11,34, температура плавления 327,4°, температура кипения 1750° (Fis her J., 1934). В соответствии с данными Вартенберга пары свинца при 1870° одноатомны. Свинец кристаллизуется в кубической системе. Удельная теплоемкость его при 18 равна 0,0299, атомная теплоемкость 6,2, что находится в соответствии с правилом Дюлонга и Пти. Теплопроводность свинца относительно небольшая, она составляет лишь 8,5% теплопроводности серебра. Удельная электропроводность при 18° равна х=4,8-10″ , что составляет 7,8% удельной электропроводности серебра. [c.586]

    Свинец в свое время играл важную роль в аппаратостроении. Его высокая стойкость по отношению к серной кислоте и ее солям, объясняемая образованием защитной пленки из сернокислого свинца, обеспечили ему применение в аппаратуре сернокислотных заводов. Однако исключительная мягкость свинца, его легкоплавкость, большой удельный вес и дороговизна заставляют отказываться от его употребления и применять вместо него сплавы на железной основе. Согласно ГОСТу 3778-56 выпускаются шесть марок свинца СВ, СО, С1, С2, СЗ и С4, из которых первые три марки представляют свинец особой чистоты для аккумуляторов, марки С2, СЗ и С4 с содержанием свинца 99,95 99,90 и 99,5% применяются для химической аппаратуры. Из свинца изготовляются листы, трубы. Физические свойства свинца следующие удельный вес у = 11,35 кг/дм , температура плавления == 227° С, теплоемкость с = 0,031 кка. г1кг С, теплопроводность [c.41]

    И отличие от настоящих металлов, элементы последних подгрупп В обычно хрупки и некоторые из них очень тверды. Вследствие того, что в структурах этих твердых соединений координационные числа-невелики, при затвердевании может происходить расширение (жидкость имеет более плотную упаковку). Это свойство используется в типографском сплаве, содержащем свинец, сурьму и (или) олово или висмут. Кроме того, может наблюдаться заметная анизотропия таких физических свойств, как теплопроводность, термическое расширение и магнитная восприимчивость. Так, мышьяк и сурьма обладают большой диамагнитной анизотропией, исчезающей при плавлении, и коэфици-ентом термического расширения, значительно большим в направлении, параллельном слоям атомов, чем в перпендикулярном направлении. Цинк и кадмий также обладают значительной анизотропией термического расширения. О степени изменения структур . при плавлении можно судить по отнои1ению электрического сопротивления [c. 623]

    Наибольшую теплопроводность и электронроводность проявляют серебро, медь и золото, наименьшую — свинец и ртуть. Хорошей электронроводностью меди объясняется ее использова ние для электрических проводов. [c.244]

    По литературным данным, сернистый свинец представляет собой полупроводник, имеет кристаллическую структуру, аналогичную структуре хлористого натрия [1] с шириной запретной зоны 1,17 эе и подвижностью носителей тока 400— 700 см 1в.сек [2]. Отмечена возможность применения сернистого свинца в качестве материала для термоэлектрических устройств [2] вследствие сравнительно малой величины теплопроводности ( 7.10 кал1см.сек.град) и большой подвижностью носителей тока. [c.302]

    Термич. коэф. линейного расширения 39,7-10 (20—250°) и 60-10 (500—600°). Теплопроводность (кал/см-град-сек) 0,265 (20°) 0,115 (419,5—800°). Уд. электросонротивление (мком-см) 5,9 (20°) 8,2 (100°) 11,0 (200°) 13,7 (300°) 16,5 (400°) 37,4 (419°, жидк. ) 36,8 (500°) 36,3 (600°) 36,7 (800°). Уд. электросопротивление монокристаллич. образца Ц. вдоль оси С 6,16, перпендикулярно ей 5,89 мком-см при 20°. Темп-ра перехода в сверхпроводящее состояние 0,84+0,05° К. Ц. диамагнитен, его уд. магнитная восприимчивость—0,15-10 . Твердость Ц. по шкале Мооса ок. 2,5, по Бринеллю 40—50 кГ/мм -, твердость, как и другие механич. свойства, спльно зависит как от чистоты металла, так и способа обработки образца. Все примеси, исключая свинец, повышают твердость Ц. Металл высокой чистоты пластичен и его можно прокатывать в листы и тонкую фольгу. Металл техннч. чистоты на холоду не пластичен, но при нагреве до 100—250° становится таковым. Модуль упругости 8000—10000 предел прочности 20—25 кГ/мм , [c.431]


Свинец Коэффициент теплопроводности — Энциклопедия по машиностроению XXL







Для проверки предлагаемого метода расчета температурных полей были изготовлены клинья с углами 6°, 8°30 и —-15°. С целью получения большого количества режимов клинья изготавливались из материалов с существенно различными коэффициентами теплопроводности (использовались парафин, эпоксидная смола,свинец и цинк). Все образцы изготавливались методом литья. В каждый из клиньев по его оси на расстоянии примерно 20—30 мм друг от друга заделывались по три термопары. Спаи и проволоки термопар заливались материалом образца в момент отливки самого образца. В свинцовых и цинковых образцах термопары изолировались специальной нитью из кремнеорганического волокна, пропитанного жидким стеклом. Участки выводов термопар из тела образцов заделывались в специальные латунные трубки диаметром 4 мм. Термопары изготовлялись из константановой проволоки диаметром 0,5 мм.  [c.346]











Измеренные данные для двух размеров сеток приведены на рис. 5.13 и 5.14. Сетки изготовлены из фосфористой бронзы, имеющей следующий состав олово 3,5—3,8 % фосфор 0,3—0,35 % железо 0,1% свинец 0,05 % цинк 0,3% остальное — медь. Плотность материала 8875 кг/м коэффициент теплопроводности 81,3 Вт/(м-К) удельная теплоемкость 0,435 кДж/(кг-К).  [c.120]

Наряду с газами и капельными жидкостями в качестве теплоносителей применяют жидкие (расплавленные) металлы, такие, как ртуть, натрий, калий, литий, висмут, галлий, свинец. Достоинством этих теплоносителей является то, что они имеют высокую теплопроводность, малую вязкость, высокую температуру кипения коррозионное воздействие на материал стенок каналов, по которым они перемещаются, — незначительное. Благодаря высокой теплопроводности жидкие металлы могут очень интенсивно отводить теплоту от поверхности нагрева. Их можно использовать при высоких температурах (700— 800° С) и в то же время при низких давлениях. Потери давления при движении жидких металлов в каналах находятся в приемлемых пределах. Многие из них имеют невысокую температуру плавления (для натрия, например, / д — 97,5° С) и могут без особых трудностей переводиться в жидкое состояние. Все эти качества делают их весьма перспективными теплоносителями. Применение жидких металлов в теплосиловых установках при определенных условиях позволяет повысить их коэффициент полезного действия.  [c.217]

Фрикционные сплавы обладают высоким коэффициентом трения и одновременно износостойки. Их используют для дисков, лент, колодок в различных тормозных устройствах. Сплавы имеют сложный состав. Например, сплав на основе железа содержит, помимо основного компонента, медь, свинец, графит, кремнезем, асбест, сернокислый барий. Асбест и кремнезем обеспечивают высокий коэффициент трения, графит предохраняет от истирания и износа, медь придает хорошую теплопроводность, свинец предохраняет от чрезмерного перегрева и способствует плавному торможению, сернокислый барий устраняет прилипаемость трущихся поверхностей. Коэффициент сухого трения сплава на железной основе по чугуну составляет 0,3—0,45, допустимая температура 550 °С. Прочность сплавов невелика, поэтому их используют в виде слоев толщиной 0,2—10 мм на стальной подложке.[c.448]

Серьёзным затруднением, с которым приходится сталкиваться при сварке меди, является склонность швов к образованию кристаллизационных трещин, чему способствуют ее специфические теплофизические свойства большие коэффициенты теплового расширения и теплопроводности, значительная усадка при затвердевании и др. Примеси, присутствующие в меди, такие как кислород, сурьма, висмут, сера и свинец, образуют с металлом легкоплавкие эвтектики, которые скапливаются на границах кристаллитов и снижают их прочность. Поэтому ограничивают содержание примесей в меди, предназначенной для сварных конструкций (кислорода — до 0,03 % висмута — до 0,003 % сурьмы — до 0,005 % свинца — до 0,03 %).  [c.121]












Примечание. Метод измерения XI, погрешность измерения +5%. Исходными материалами служили свинец чистотой 99,99%, теллур, дважды перегнанный, в вакууме, и селен Марки. для выпрямителей. Синтез соединений проводился в откачанных кварцевых ампулах. Все образцы мелкокристаллические, получены прессованием при 400° С с последующим отжигом. Коэффициент теплопроводности составов с Jf>0,9 с лава равен коэффициенту теплопроводности чистого PbSe. Кроме того, реш иол Образцы легированы Pblj+Pb. I  [c.172]

Свинец применяется в серноьсислотной промышленности как об-кладочный материал для небольших емкостей (вакуум-сборники, мерники) и в сопряженных узлах аппаратов (рис. 7.14) для гомогенного свинцевания крышек аппаратов, как конструкционный материал для труб холодильников. Низкий коэффициент теплопроводности не позволяет эффективно использовать свинец в теплообменной аппаратуре, а высокая плотность приводит к утяжелению конструкций. Верхний температурный предел применения свинца 120 °С. Для защиты от коррозии оборудования применяется рольный свинец марки С2 (ГОСТ 3778-56).  [c.214]

Низкий коэффициент теплопроводности не позволяет эффективно использовать свинец в теплообменной аппаратуре, а высокая плотность (11,3 г см ) приводит к утяжелению конструкций. Верхний температурный предел применения свинца 120°С [19]. Низкая твердость свинца ограничивает его применение в условиях трения, эрозии и других механических воздействий. В этих случаях вместо свинца применяют гартблей (ГОСТ 1292—57).  [c.20]

Теплопроводность различных веществ характеризуется коэффициентом теплопроводности, обычно обозначаемым буквой Х. Он показывает, какое количество тепла (в ккал) передается в час через каждый квадратный метр площади поперечного сечения данного материала на длину 1 м при разности температур 1°С на этой длине. Коэффициент теплопроводности имеет размерность ккал1м ч град. Из металлов хорошей теплопроводностью обладают серебро (Х=360) и медь (л=340), худшей — сталь ( 1 = 40) и свинец (Я=30). Для сухой древесины > =0,15, для асбеста > =0,10. Эти данные приведены для средней температуры 20° С.  [c.39]

Свинец относится к группе легкоплавких металлов, так как температура плавления его 327 С. Он характеризуется низкой прочностью и высокой пластичностью. Чистый свинец имеет предел прочности при растяжении 1,4 кПмм , модуль упругости 1500—1700 кГ/мм . Коэффициент теплопроводности свинца составляет 29—30 ккал/(м Ч — град). Большой удельный вес свинца (11,34 Г см ) и низкая прочность затрудняют его применение в качестве конструкционного материала.  [c.114]

Антифрикционные пористые материалы изготавливают на основе порошков железа или меди с пропиткой жидкой смазкой (маслом) или с добавками твердой смазки (графит, свинец, дисульфид молибдена, сернистый цинк). Данные материалы обладают высокими триботехническими свойствами, хорошей прирабатываемостью, высокой теплопроводностью, достаточной вязкостью при ударной нагрузке, обеспечивают низки1 коэффициент трения.  [c.134]

Не менее разнообразны и наполнители — ацетон, вода, ртуть, индий, цезий, калий, цатрий, литий, свинец, серебро, висмут и разнообразные неорганические соли. Какие выбрать материалы Ответ прежде всего зависит от заданных выходных параметров тепловой трубы и от температурного диапазона, в котором она будет эксплуатироваться. При рассмотрении принципа работы тепловых труб уже отмечалось, как зависят их характеристики от физических свойств выбранных конструкционных материалов и наполнителей. В частности, цри выборе наполнителя целесообразно взять материал с высокой теплотой парообразования и теплопроводностью, с низким значением коэффициента вязкости в жидком и парообразном состоянии, с большим поверхностным натяжением, с хорошей смачиваемостью материала, из которого изготовлена капиллярная структура, и, наконец, с подходящей температурой плавления Л. 16].  [c.70]


Таблицы теплопроводимости материалов (металлы, бетон, гранит, дерево и др.)

Взято из: «Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии» /под ред. Романкова. Приложение.
Н.И. Кошкин, М.Г. Ширкевич. Справочник по элементарной физике // Издание девятое, М.: «Наука», 1982 г.

Коэффициент теплопроводности металлов

МеталлВт/(м•К)
Алюминий209,3
Бронза47-58
Железо74,4
Золото312,8
Латунь85,5
Медь389,6
Платина70
Ртуть29,1
Серебро418,7
Сталь45,4
Свинец35
Серый
чугун
50
Чугун62,8

Коэффициент теплопроводности других материалов

МатериалВлажность
массовая доля %
Вт/(м•К)
Бакелитовый
лак
0,29
Бетон
с каменным щебнем
81,28
Бумага
обыкновенная
Воздушно-сухая0,14
Винипласт0,13
ГравийВоздушно-сухая0,36
Гранит3,14
Глина15-200,7-0,93
Дуб
(вдоль волокон)
6-80,35-0,43
Дуб
(поперек волокон)
6-80,2-0,21
Железобетон81,55
КартонВоздушно-сухая0,14-0,35
Кирпичная
кладка
Воздушно-сухая0,67-0,87
Кожа>>0,14-0,16
Лед2,21
Пробковые
плиты
00,042-0,054
Снег
свежевыпавший
0,105
Снег
уплотненный
0,35
Снег
начавший таять
0,64
Сосна
(вдоль волокон)
80,35-0,41
Сосна
(поперек волокон)
80,14-0,16
Стекло
(обыкновенное)
0,74
Фторопласт-30,058
Фторопласт-40,233
Шлакобетон130,698
Штукатурка6-80,791

Коэффициент теплопроводности асбеста и пенобетона при различных температурах

a=576кг/м3, ρп=400кг/м3,λ, Вт/(м•К))

Материал-18oС0oС50oС100oС150oС
Асбест0,150,180,1950,20
Пенобетон0,10,110,110,130,17

Коэффициент теплопроводности жидкости Вт/(м•К) при различных температурах

Материал0oС50oС100oС
Анилин0,190,1770,167
Ацетон0,170,160,15
Бензол0,1380,126
Вода0,5510,6480,683
Масло
вазелиновое
0,1260,1220,119
Масло
касторовое
0,1840,1770,172
Спирт
метиловый
0,2140,207
Спирт
этиловый
0,1880,177
Толуол0,1420,1290,119

Запись опубликована автором admin в рубрике Полезные материалы. Добавьте в закладки постоянную ссылку.

Свойства и процессы рабочих тел и материалов атомной энергетики

Свойства и процессы рабочих тел и материалов атомной энергетики

А.А. Александров, К.А. Орлов, В.Ф. Очков

Издательский дом МЭИ, 2012 г.


 


1. Revised Release on the IAPWS Industrial Formulation 1997 for the Thermodynamic Properties of Water and Steam. International Association for the Properties of Water and Steam, Executive Secretary R.B. Dooley, Structural Integrity Associates, Inc. Oakville, Ontario, L6J7L7, Canada. 2007, 48 p.

2. Сычев В.В. Новое уравнение для показателя адиабаты влажного пара // Теплоэнергетика.-1961.-№ 3.-С. 67 -70.

3. Release on the IAPWS Formulation 2008 for the Viscosity of Ordinary Water Substance. International Association for the Properties of Water and Steam, Executive Secretary R.B. Dooley, Structural Integrity Associates, Inc. Oakville, Ontario, L6J7L7, Canada.

4. Release on IAPWS Formulation 2011 for the Thermal Conductivity of Ordinary Water Substance. International Association for the Properties of Water and Steam. Executive Secretary R.B. Dooley, Structural Integrity Associates, Inc.2616 Chelsea Drive Charlotte, NC 28209, USA.

5. Release on The Surface Tension of Ordinary Water Substance. International Association for the Properties of Water and Steam, Proc.12th Int. Conf. Prop. Water and Steam, H. White and J.V. Sengers, ed., Begell House, NY, 1995, P.A143-149.

6. Release on the Ionization constant of h3O. August 2007. International Association for the Properties of Water and Steam, Executive Secretary R.B. Dooley, Structural Integrity Associates, Inc. Oakville, Ontario, L6J7L7, Canada. 2007, 8 p.

7. Release on the Static Dielectric constant of Ordinary Water Substance for temperatures from 238 K to 873 K and Pressures up to1000 MPa. Tremaine P.R., Hill P.G., Irish D.E., Balakrishnan P.V. (Editors). 2000. Steam, Water, and Hydrothermal Systems: Physics and Chemistry Meeting the Needs of Industry. NRC Research Press, Ottawa, Canada, P. A97-A105.

8. Advisory Note No 1. Uncertainties in Ehthalpy for the IAPWS Formulation 1995 for Thermodynamic Properties of Ordinary Water Substance for General and Science Use (IAPWS-95) and the IAPWS Industrial Formulation 1997 for Thermodynamic Properties of Water and Steam (IAPWS-97). August 2003. International Association for the Properties of Water and Steam, Executive Secretary R.B. Dooley, Structural Integrity Associates, Inc. Oakville, Ontario, L6J7L7, Canada.

9. International Organization for Standardization (ISO), Viscosity of Water, ISO/TR Technical Report 3666: 1998(E), Geneva.

10. Revised Release on the IAPS Formulation 1984 for the thermodynamic Properties of the Heavy Water Substance. 2005. International Association for the Properties of Water and Steam, Executive Secretary R.B. Dooley, Structural Integrity Associates, Inc. Oakville, Ontario, L6J7L7, Canada.

11. Hill P.G., MacMillan R.D.C. A Saturation vapor pressure equation for heavy water // Ind. & EC Fundamentals, 1979, V. 18, P. 412.

12. Revised Release on the Viscosity and Thermal Conductivity of Heavy Water Substance. 2007. International Association for the Properties of Water and Steam, Executive Secretary R.B. Dooley, Structural Integrity Associates, Inc. Oakville, Ontario, L6J7L7, Canada.

13. IAPWS Release on The Surface Tension of Heavy Water Substance. International Association for the Properties of Water and Steam, Proc.12th Int. Conf. Prop. Water and Steam, H. White and J.V. Sengers, ed., Begell House, NY, 1995, P.A103-106.

14. Leachem J.W., Jacobsen R.T., Penoncello S.G., Lemmon E.W. Fundamental Equations State for Parahydrogen, Normal Hydrogen, and Orthohydrogen //J.Phys.Chem. Ref.Data, 2009, Vol.38, No 3, P. 721 -748.

15. ГСССД R 233-87. Нормальный водород. Коэффициенты динамической вязкости и теплопроводности при температурах 14 -1500 К и давлениях от состояния разреженного газа до 100 МПа. деп. во ВНИКИ 22.02.88 №446.

16. Термодинамические свойства гелия /В.В. Сычев, А.А. Вассерман, А.Д. Козлов, Г.А. Спиридонов, В.А. Цымарный; ГСССД.- М.: Изд–во стандартов, 1984. -320 с.

17. ГСССД 92-86. Гелий-4. Коэффициенты динамической вязкости и теплопроводности при температурах 2,2…1000 К и давлениях от соответствующих разреженному газу до 100 МПа. Изд-во стандартов. 1986.

18. ГСССД 179-96. Аргон жидкий и газообразный. Термодинамические свойства, коэффициенты динамической вязкости и теплопроводности при температурах 85…1300 К и давлениях 0,1…100 МПа. Деп. во ВНИЦСМВ 05.01.1997. №771 –кк97. 67 с.

19. Термодинамические свойства воздуха /В.В. Сычев, А.А. Вассерман, А.Д. Козлов, Г.А. Спиридонов, В.А. Цымарный; ГСССД.- М.: Изд–во стандартов, 1978. -276 с.

20. ГСССД 109-87. Воздух сухой. Коэффициенты динамической вязкости и теплопроводности при температурах 150…1000 К и давлениях от соответствующих разреженному газу до 100 МПа. М.: Изд-во стандартов. 1988. 15 с.

21. Физические величины: справочник / Под ред. Григорьева И.С., Мейлихова Е.З. –М.: Энергоатомиздат, 1991.

22. ГСССД 229-07. Плотность свинца, висмута и их эвтектического сплава в конденсированном состоянии в диапазоне температур 273,15…1500 К. Деп. в ФГУП Стандартинформ 13.12.2007, № 833 -2007кк.

23. ГСССД 232-08. Коэффициент объемного термического расширения свинца, висмута и их эвтектического сплава в диапазоне температур 273,15…1500 К. Деп. в ФГУП Стандартинформ 25.12 2008 г., № 838-2008 кк.

24. ГСССД 236-2009. Скорость звука в жидких свинце, висмуте и их эвтектическом сплаве в диапазоне от температуры плавления до 1300 К. Деп. в ФГУП Стандартинформ 26.03 2009 г., № 842-2009 кк.

25. Пашаев Б.П., Палчаев Д.К., Пащук Е.Г. и др. Плотность, скорость ультразвука, электро- и теплопроводность легкоплавких металлов в жидком состоянии. Обзоры по теплофизическим свойствам веществ. –М.: ИВТАН, 1982. -№ 3(35).

26. Handbook on Lead-bismuth Eutectic Alloy and Lead Properties, Materials Compatibility, Thermal-hydraulics and Technologies. OECD/NEA Nuclear Science Committee, 2007. NEA No. 6195. Nuclear Energy Agency.

27. Smithells Metals Reference Book/7-th ed. – Oxford: Publ. Butterworth-Heinemann. 1992.

28. Постовалов, В.Г., Романов Е.П. и др. Теория переноса в жидких металлах. Расчет динамической вязкости // Теплофизика высоких температур. 2003, Т.41 — №6 – С. 860-869.

29. Thermophysical Properties of Materials for Nuclear Engineering: A Tutorial and Collection of Data. International atomic energy agency. Vienna. 2008. 192 pp.

30. ГСССД 112 -87. Литий, натрий, калий, рубидий, цезий. Давление насыщенных паров при высоких температурах //М.: Изд-во стандартов 1988, 38 с.

31. Электронный справочник по свойствам веществ, используемых в теплоэнергетике (ОИВТ РАН — МЭИ). 2003.

32. Быстров П.М., Каган Д.Н., Кречетова Г.А. и др. Жидкометаллические теплоносители тепловых труб и энергетических установок. Под ред. В.А. Кириллина. М.: Наука, 1988.

33. Теплофизические свойства материалов ядерной техники. Ред. Кириллов П.Л. Изд. 2-е. М.: ИздАТ. 2007,194 с.

34. Шпильрайн Э.Э., Якимович К.А., Тоцкий Е.Е. Теплофизические свойства щелочных металлов. Справочник. Под. ред. В.А. Кириллина. М.: Изд-во стандартов, 1970.

35. Azad A.A. Refinement in the Ultrasonic Velocity Data and Estimation of the Critical Parameters for Molten Uranium Dioxide // J. Nuclear Materials, 2005, V.341, No 1, PP. 53 -61

36. Займовский А.С., Калашников В.В., Головин И.С. Топливные элементы ядерных реакторов // М.: Атомиздат, 1966

37. Rahn F.J., Adamantiades A.G., Kenton J.E., Braun C.A. Guide to Nuclear Power Technology // N.Y.:, John Wiley & Sons. 1984

38. Thermophysical Properties of Materials for Water Cooled Reactors /IAEA –TECDOC -949. –Vienna: IAEA, 1997.

39. Термодинамические свойства индивидуальных веществ. Ред. В.П. Глушко, Л.В. Гурвич Изд.3. //М.: Наука. 1982. Т. IV, Кн. 2.

40. Шпильрайн Е.У., Фомин И.А., Качалов В.В. Плотность и поверхностное натяжение жидкого урана // ТВТ. 1988, Т. 26, № 5, С. 982 -900.

41. Mulford R.N.R., Sheldon R.I. Density and Capacity of Liquid Uranium at High Temperatures. // J. Nuclear Materials, 1998, V. 154, PP. 268 -272

42. Урсу И. Физика и технология ядерных материалов. // М.: Энергоатомиздат, 1988.

43. Термодинамические свойства неорганических веществ: Справочник / Под ред. А.П. Зефирова – М.: Атомиздат, 1965.

44. Oggianu S.M. Kazimi M.S. A Review of Properties of Advanced Nuclear Fuels/MTINFC-TR-021. ? Cambridge, USA, 2000. ? http://web.mit.eduned/www.resources/reports NFC021.pdf (85 PP.).

45. Rohr W.G. Liquid Plutonium — А Review of Physical Properties. / Nuclear Applic., 1967, Vol. 3, No 9, PP. 550-555.

46. Boivineau M. What’s New on Plutonium Up to 4000K // Journal of Nuclear Materials, 2001, Vol. 297, PP. 97-106.

47. Rare Metals Handbook, Ed. by C.A. Hampel 2-ed, Reinhold Publ. Co Ltd, London, 1965.

48. Емельянов, В.С., Евтюхин А.И. Металлургия ядерного горючего, Свойства и основы технологии урана, тория и плутония. – Изд. 2-е перераб. и доп. – М.: Атомиздат, 1968

49. Thermophysical properties database of materials for light water reactors and heavy water reactors: final report of a coordinated research project 1999-2005; IAEA-TECDOC-1496. — Vienna: IAEA, 2006.

50. Fink J.K., Petri M.C. Thermophysical Properties of Uranium Dioxide/Report ANL/Re-97/2.-Argonne: Argonne National Laboratory, 1997.

51. ГСССД 25-90. Графит квазимонокристаллический УПВ-1Т. Изобарная теплоемкость, энтальпия и энтропия в диапазоне температур 298.15К…4000К.

52. Коробенко, В.Н., Савватимский, А.И. Температурная зависимость плотности и электро-сопротивления жидкого циркония до 4100 К // Теплофизика высоких температур. 2001. Т.39. — №4. – С. 566-572.

53. Коробенко, В.Н., Савватимский, А.И. Удельная теплоемкость жидкого циркония до 4100 К // Теплофизика высоких температур. 2001. Т.39. — №5. – С. 712-719.

54. Коробенко, В.Н., Савватимский, А.И. Свойства жидкого циркония до 4100 К // Журнал физической химии.- 2003. Т.77. — №10 – С. 1742-1747.

55. Enthalpy and Heat Capacity of Solid Zirconium. Preliminary Recommendation. http://www.insc.anl.gov/matprop/zirconium.

56. Пелецкий, В.Е., Грищук, А.П., Мусаева, З.А. Экспериментальное исследование переносных свойств циркония // Теплофизика высоких температур. 1992. – Т.30. — №6. –С.1090-1093.

57. Алчагиров Б.Б., Мозговой А.Г. Поверхностное натяжение расплавленного галлия при высоких температурах. // ТВТ.- 2005.-Т.- 43. -№ 5.- С.789 — 790.

Прием лома свинца в Челябинске

Одним из наиболее мягких металлов, которые пополняют собой пункты приема металлолома, является свинец. Благодаря тому, что этот материал легко поддается обработке, из него делают кабельную изоляцию, металлические листы различной толщины, батареи, типографские шрифты, аккумуляторы и многое другое.

Характеристики

Свинец – древний металл, который был распространен на большинстве азиатских стран, а также Древней Греции и Месопотамии. Получали его путем погружения особого материала, под названием галенит, в огонь, где под влиянием высокой температуры сера выгорала, оставляя чистый свинец. Из полученного продукта делали статуи и предметы быта.

На нашей планете количество этого металла достигает лишь 0,0016 % от общей массы металлов. В чистом виде он практически не представлен. Попадая в человеческий организм – отравляет его, поскольку считается ядовитым. Его природный цвет – серо-синий. В результате окислительных процессов он приобретаем насыщенный серый оттенок. Снаружи этот металл имеет пленку оксидов, которая образуется из-за того, что под влиянием воздуха свинец быстро окисляется. Благодаря высокой плотности и низкой температуре плавления, а также своей пластичности, свинец без особых усилий можно разрезать даже ножом. Имея маленькую теплопроводность, свинец довольно просто отделяется от других сплавов и примесей. Хорошо переносит влагу, вообще не ржавея.

Сплавы

Для сплавления свинца с другими металлами не приходится прикладывать особых усилий. Именно поэтому на сегодняшний день существует много сплавов свинца, которые обладают гораздо более высокими техническими характеристиками и свойствами, чем у чистого металла. Полученные в итоге смеси широко применяются в различных областях промышленности и сельского хозяйства.

Существует две разновидности сплавов свинца:

  • Высоколегированные – имеют большое количество примесей, которые делают материал более прочным и твердым.
  • Низколегированные состоят из небольшой доли примесей (кадмия, меди, олова и сурьмы).

Такие сплавы прочны, текучи и практически не ржавеют.

Чаще всего на пунктах приема металлолома встречаются такие свинцовые смеси:

  • Припой. Состоит из свинца и сурьмы (67 % и 33 % соответственно). Используется для создания аккумуляторов, кабелей, типографских шрифтов. Незаменим в электротехнике.
  • Пьютер. Состоит из свинца и олова (15 % и 90 % соответственно). Самый дешевый из всех сплавов. Очень просто обрабатывается. Применяется для создания низковольтных и силовых кабелей, в быту и художественном литье.
  • Баббиты. Состоит из свинца, сурьмы и олова (80 % главный металл и остальная часть – примеси). У баббитов отсутствует трение, поэтому их применяют для создания подшипников на поезда и дизельные двигатели.

Также свинец хорошо сочетается с ртутью, висмутом и кадмием, что приемлет его использование в строительстве (из него делают лакокрасочные изделия, части фундаментов), различных сферах промышленности и автомобильном производстве.

Обладая высокой плотностью, люди используют этот металл для защиты от радиационного излучения, что просто необходимо для медицины, а также ядерной сферы.

Теплопроводность металлов и сплавов λ, Вт/(м·К)

Навигация по справочнику TehTab.ru:  главная страница  / / Техническая информация / / Физический справочник / / Тепловые величины, включая температуры кипения, плавления, пламени и т.д …… / / Теплопроводность. Коэффициенты теплопроводности.  / / Теплопроводность металлов и сплавов λ, Вт/(м·К)


Теплопроводность металлов и сплавов λ, Вт/(м·К):






















Теплопроводность металлов и сплавов λ, Вт/(м·К):
 200 К 300 К 400 К 600 К 800 К
Алюминий 237237240230220
Бронза алюминиевая =105=130145
Ванадий 3130.731.333.336
Вольфрам 185174159137125
Железо 9480705543
Золото 323317311298284
Кобальт 122100856758
Константан =222432=
Латунь =110=140150
Медь 413401393379366
Молибден 143138134126118
Никель 10791806668
Нихром =12==23
Олово 736762жж
Платина 7372727376
Свинец 37353431ж
Серебро 430429425412396
Титан 2522201920
Хром 11194918171
Цинк 118116111103ж



Условные обозначения:

K — Кельвин
ж — жидкий
= — нет данных

Нашли ошибку? Есть дополнения? Напишите нам об этом, указав ссылку на страницу.

TehTab.ru

Реклама, сотрудничество: [email protected]

Обращаем ваше внимание на то, что данный интернет-сайт носит исключительно информационный характер. Информация, представленная на сайте, не является официальной и предоставлена только в целях ознакомления. Все риски за использование информаци с сайта посетители берут на себя. Проект TehTab.ru является некоммерческим, не поддерживается никакими политическими партиями и иностранными организациями.

Теплопроводность

63

9007

9007 34,7

000

Материал Теплопроводность
(кал / сек) / (см 2 C / см)
Теплопроводность
(Вт / м K) *
Алмаз 1000
Серебро 1,01 406,0
Медь 0,99 385,0
Золото 314
Латунь… 109,0
Алюминий 0,50 205,0
Железо 0,163 79,5
Сталь 50,2
Меркурий 8,3
Лед 0,005 1,6
Стекло обычное 0,0025 0.8
Бетон 0,002 0,8
Вода при 20 ° C 0,0014 0,6
Асбест 0,0004 0,08
7

900

000057

0,08
Стекловолокно 0,00015 0,04
Кирпич изоляционный 0,15
Кирпич красный 0,6
Пробковая плита 0,00011 0,04
Войлок 0,0001 0,04
Каменная вата ) 0,033
Полиуретан 0,02
Дерево 0,0001 0,12-0,04
Воздух при

0 ° C 0,024
Гелий (20 ° C) 0,138
Водород (20 ° C) 0,172
Азот (20 ° C) 0,0234
Кислород (20 ° C) 0,0238
Аэрогель кремнезема 0,003

* Большая часть от Янга, Хью Д., Университетская физика, 7-е изд.Таблица 15-5. Значения для аэрогеля алмаза и диоксида кремния из Справочника по химии и физике CRC.

Обратите внимание, что 1 (кал / сек) / (см 2 C / см) = 419 Вт / м K. Имея это в виду, два приведенных выше столбца не всегда совпадают. Все значения взяты из опубликованных таблиц, но не могут считаться достоверными.

Значение 0,02 Вт / мК для полиуретана можно принять как номинальное значение, которое определяет пенополиуретан как один из лучших изоляторов. NIST опубликовал программу численного приближения для расчета теплопроводности полиуретана на сайте http: // cryogenics.nist.gov/NewFiles/Polyurethane.html. Их расчет для полиуретана, наполненного фреоном, плотностью 1,99 фунт / фут 3 при 20 ° C дает теплопроводность 0,022 Вт / мК. Расчет для полиуретана с наполнителем CO 2 плотностью 2,00 фунт / фут 3 дает 0,035 Вт / мК.

Индекс

Таблицы

Каталожный номер
Young
Ch 15.

Теплопроводность металлов, металлических элементов и сплавов

Теплопроводность — k — это количество тепла, передаваемого за счет единичного температурного градиента, в единицах время в установившихся условиях в направлении, нормальном к поверхности единицы площади.Теплопроводность — к — используется в уравнении Фурье.

9 0003 190

9000

000

0003

9000 3 0-25

2

000000 «

9000 Бронза (75% Cu, 25% Sn)

0003 304

3

65

000

63 31 9000 9000 9000 9000 9000 9000 9000 59

65

0003

.17

63 727

9000

3

1

— Кованые

65

0009,0 «

.

.2

0003

9000 «

2

0007

0007

400

Металл, металлический элемент или сплав Температура
— t —
( o C)

Теплопроводность
— k —
(W)
Алюминий-73 237
« 0 236
» 127 240
127 240
« 527 220
Алюминий — дюралюминий (94-96% Al, 3-5% Cu, следы Mg) 20 164
Алюминий — силумин (87% Al, 13% Si) 20 164
Алюминиевая бронза 0-25 70
Алюминиевый сплав 3003, прокат 0-25
Алюминиевый сплав 2014.отожженный 0 — 25 190
Алюминиевый сплав 360 0-25 150
Сурьма-73 30,2
16 « 127 21,2
» 327 18,2
« 527 16,8
Бериллий

0007
0007 218
« 127 161
» 327 126
« 527 107 70007
107
« 927 73
Бериллиевая медь 25 80
Висмут-73 9.7
« 0 8,2
Бор-73 52,5
» 0 31,7
900 « 327 11,3
» 527 8,1
« 727 6,3
» 927 927
Кадмий-73 99,3
« 0 97,5
» 127 94,7
« 0 36,1
Хром-73 111
» 0 94,8
« 127 9000.3
« 327 80,5
»527 71,3
« 727 65,3
000-73122
« 0 104
» 127 84,8
Медь-73 4 0007

-73 4

401
« 127 392
» 327 383
« 527
927 342
Медь электролитическая (ETP) 0-25 390
Медь — Адмиралтейская латунь 20 111
Медь — алюминиевая бронза (95% Cu, 5% Al) 20 83
20 26
Медь — латунь (желтая латунь) (70% Cu, 30% Zn) 20 111
Медь — патронная латунь (UNS C26000) 20 120
Медь — константан (60% Cu, 40% Ni) 20 22.7
Медь — немецкое серебро (62% Cu, 15% Ni, 22% Zn) 20 24,9
Медь — фосфористая бронза (10% Sn, UNS C52400) 20 50
Медь — красная латунь (85% Cu, 9% Sn, 6% Zn) 20 61
Купроникель 20 29
Германий-73-73-73

« 0 66.7
« 127 43,2
» 327 27,3
« 527 19,8
927 17,4
Золото-73 327
« 0 318
» 127 127
« 527 292
» 727 278
« 927 262
4
« 0 23,3
» 127 22,3
« 327 21,3
727 20,7
« 927 20,9
Hastelloy C 0-25 12
150003 Inconel 0-100 12
Индий-73 89.7
« 0 83,7
» 127 75,5
Iridium-73 153
0003 « 127 144
» 327 138
«527 132
» 727 1260003 7271260003 727 120
Железо-73 94
« 0 83.5
« 127 69,4
» 327 54,7
« 527 43,3
927 28,2
Чугун — литье 20 52
Железо — перлитное железо с шаровидным графитом 100
Свинец-73 36.6
« 0 35,5
» 127 33,8
« 327 31,2
Сурьма свинец (жесткий свинец) 0-25 30
Литий-73 88,1
« 0 79.2
« 127 72,1
Магний-73 159
» 0 157
900 « 327 149
» 527 146
Магниевый сплав AZ31B 0-25 100

« 0 7,68
Ртуть-73 28,9
Молибден-73 143
« 127 134
» 327 126
« 527 118
» 727 727 105
Монель 0-100 26
Никель-73 106
« 0 94
« 327 65,5
»527 67,4
« 727 71,8
0-100 61-90
Купроникель 50-45 (константан) 0-25 20
Ниобий (колумбий)-73 52.6
« 0 53,3
» 127 55,2
« 327 58.2
727 64,4
« 927 67,5
Осмий 20 61
Палладий 75.5
Platinum-73 72,4
« 0 71,5
» 127 71,6
527 75,5
» 727 78,6
» 927 82,6
Плутоний 20 200
Калий-73 104
« 0 104
» 127 52
Красная латунь
Рений-73 51
« 0 48,6
» 127 46,1
«527 44,1
» 727 44,6
« 927 45,7
« 0 151
» 127 146
« 327 136
» 527 121
« 927 115
Рубидий-73 58.9
« 0 58,3
Селен 20 0,52
Кремний-73 264
264
127 98,9
» 327 61,9
« 527 42,2
» 727 727
« 927 25,7
Серебро-73 403
» 0 428
4203
4203 « 327 405
» 527 389
« 727 374
» 927 927 138
« 0 135
Припой 50-50 0-25 50
Сталь — углерод, 0.5% C 20 54
Сталь — углеродистая, 1% C 20 43
Сталь — углеродистая, 1,5% C 20 36
« 36
« 122 33
Сталь — хром, 1% Cr 20 61
Сталь — хром, 5% Cr 20
Сталь — хром, 10% Cr 20 31
Сталь — хромоникель, 15% Cr, 10% Ni 20 19
Сталь — хромоникель, 20% Cr , 15% Ni 20 15.1
Сталь — Hastelloy B 20 10
Сталь — Hastelloy C 21 8,7
Сталь — никель, 10% Ni 20 20 Сталь — никель, 20% Ni 20 19
Сталь — никель, 40% Ni 20 10
Сталь — никель, 60% Ni 20 19
Сталь — хром никель, 80% никель, 15% никель 20 17
Сталь — хром никель, 40% никель, 15% никель 20 11.6
Сталь — марганец, 1% Mn 20 50
Сталь — нержавеющая, тип 304 20 14,4
Сталь — нержавеющая, тип 347 20
Сталь — вольфрам, 1% W 20 66
Сталь — деформируемый углерод 0 59
Тантал-73 57.5
« 0 57,4
» 127 57,8
« 327 58.9

3

3

65

727 60,2
« 927 61
Торий 20 42
Олово-73
« 0 68,2
» 127 62,2
Титан-73 24,5
,4 « 127 20,4
» 327 19,4
« 527 19,7
» 727 200007 727 200007 9.7
« 927 22
Вольфрам-73 197
» 0 182
« 327 139
» 527 128
« 727 121
» 927 25.1
« 0 27
» 127 29,6
« 327 34
727 43,9
« 927 49
Ванадий-73 31,5
» 0 31
« 427 32,1
» 327 34,2
« 527 36,3
000 927 41,2
Цинк-73 123
« 0 122
» 127 116 105
Цирконий-73 25.2
« 0 23,2
» 127 21,6
« 327 20,7
727 23,7
« 927 25,7

Сплавы — температура и теплопроводность

Температура и теплопроводность для

    Hastelloy A

  • Nichelovar
  • Nichelovar
  • Nichelovar
  • Advance
  • Монель

сплавы:

Тепловые свойства металлов, проводимость, тепловое расширение, удельная теплоемкость

Проектирование и проектирование теплообмена
Металлы и материалы
Обзор теплопроводности, теплообмена

Металлы в целом обладают высокой электропроводностью, высокой теплопроводностью и высокой плотностью.Обычно они податливы и пластичны, деформируются под нагрузкой без сколов. С точки зрения оптических свойств металлы блестящие и блестящие. Листы металла толщиной более нескольких микрометров кажутся непрозрачными, но сусальное золото пропускает зеленый свет.

Хотя большинство металлов имеют более высокие плотности, чем большинство неметаллов, их плотности сильно различаются: литий является наименее плотным твердым элементом, а осмий — наиболее плотным. Щелочные и щелочноземельные металлы в группах I A и II A называются легкими металлами, потому что они имеют низкую плотность, низкую твердость и низкие температуры плавления.Высокая плотность большинства металлов обусловлена ​​плотноупакованной кристаллической решеткой металлической структуры. Прочность металлических связей для различных металлов достигает максимума вокруг центра ряда переходных металлов, поскольку эти элементы имеют большое количество делокализованных электронов в металлических связях с сильной связью. Однако другие факторы (такие как радиус атома, заряд ядра, количество орбиталей связей, перекрытие орбитальных энергий и форма кристалла) также участвуют.

См. Формулы преобразования внизу:

Материал Теплопроводность
БТЕ / (ч-фут-фут)
Плотность (фунт / дюйм 3 ) Удельная теплоемкость
(БТЕ / фунт / фут)
Точка плавления (F) Скрытая теплота плавления (БТЕ / фунт) Тепловое расширение (дюйм / дюйм / фут x 10 -6 )
Алюминий 136 0.098 0,24 1220 169 13,1
Сурьма 120
Латунь (желтый) 69.33 0,306 0,096 1724 11,2
Кадмий
Медь 231 0.322 0,095 1976 91,1 9,8
Золото 183 0,698 0.032 1945 29 7,9
Инколой 800 0,29 0,13 2500 7.9
Инконель 600 0,304 0,126 2500 5,8
Чугун, литой 46.33 0,26 0,12 2150 6
Свинец цельный 20,39 0,41 0.032 621 11,3 16,4
Свинец жидкий 0,387 0,037
Магний 0.063 0,27 1202 160 14
Молибден 0,369 0.071 4750 126 2,9
Монель 400 0,319 0,11 2400 6.4
Никель 52,4 0,321 0,12 2642 133 5,8
Нихром (80% NI-20% Cr) 0.302 0,11 2550 7,3
Платина 41,36 0,775 0,035 3225 49 4.9
Серебро 247,87 0,379 0,057 1760 38 10,8
Припой (50% Pb-50%
Sn)
0.323 0,051 361 17 13,1
Сталь мягкая 26,0 — 37,5 0,284 0.122 2570 6,7
Сталь, нержавеющая 304 8,09 0,286 0,120 2550 9.6
Сталь, нержавеющая 430 8,11 0,275 0,110 2650 6
Тантал 0.6 0,035 5425 3,6
Олово цельное 38,48 0,263 0,065 450 26.1 13
Олово жидкое 0,253 0,052
Титан 99.0% 12,65 0,164 0,13 3035 4,7
Вольфрам 100,53 0.697 0,04 6170 79 2,5
Тип металла (85% Pb-15%
Сб)
0,387 0.04 500 14 + —
цинк 67.023 0,258 0,096 786 43.3 22,1
Цирконий 145 0,234 0,067 3350 108 3.2
Термические свойства металлов
Материал Электропроводность
Вт / м-C
Плотность
кг / м 3
Удельная теплоемкость
Дж / кг- ° C
Алюминий, 2024, Temper-T351 143.0 2,8 x 10 3 795,0
Алюминий, 2024, Temper-T4 121,0 2,8 x 10 3 795,0
Алюминий, 5052, Temper-h42 138,0 2,68 x 10 3 963,0
Алюминий, 5052, Temper-O 144,0 2.69 х 10 3 963,0
Алюминий, 6061, Temper-O 180,0 2,71 х 10 3 1,256 x 10 3
Алюминий, 6061, Temper-T4 154,0 2,71 х 10 3 1,256 x 10 3
Алюминий, 6061, Temper-T6 167.0 2,71 х 10 3 1,256 x 10 3
Алюминий, 7075, Temper-T6 130,0 2,8 x 10 3 1,047 x 10 3
Алюминий, A356, Temper-T6 128,0 2,76 x 10 3 900,0
Алюминий чистый 220.0 2,707 х 10 3 896,0
Бериллий чистый 175,0 1.85 x 10 3 1.885 х 10 3
Латунь, красная, 85% Cu-15% Zn 151,0 8,8 x 10 3 380,0
Латунь, желтая, 65% Cu-35% Zn 119,0 8.8 х 10 3 380,0
Медь, сплав, 11000 388,0 8,933 x 10 3 385,0
Медь, алюминиевая бронза, 95% Cu-5% Al 83,0 8,666 x 10 3 410,0
Медь, латунь, 70% Cu-30% Zn 111,0 8,522 x 10 3 385.0
Медь, бронза, 75% Cu-25% Sn 26,0 8,666 x 10 3 343,0
Медь, константан, 60% Cu-40% Ni 22,7 8,922 x 10 3 410,0
Медь тянутая проволока 287,0 8,8 x 10 3 376,0
Медь, немецкое серебро, 62% Cu-15% Ni-22% Zn 24.9 8,618 x 10 3 394,0
Медь чистая 386,0 8,954 x 10 3 380,0
Медь, Красная латунь, 85% Cu-9% Sn-6% Zn 61,0 8,714 x 10 3 385,0
Золото, чистое 318,0 18,9 x 10 3 130.0
Инвар, 64% Fe-35% Ni 13,8 8,13 x 10 3 480,0
Чугун, литой 55,0 7,92 x 10 3 456,0
Железо чистое 71,8 7,897 x 10 3 452,0
Железо кованое, 0.5% С 59,0 7,849 x 10 3 460,0
Ковар, 54% Fe-29% Ni-17% Co 16,3 8,36 x 10 3 432,0
Свинец чистый 35,0 11,373 x 10 3 130,0
Магний, Mg-Al, электролитический, 8% Al-2% Zn 66.0 1.81 x 10 3 1,0 х 10 3
Магний чистый 171,0 1,746 x 10 3 1,013 x 10 3
молибден 130,0 10,22 x 10 3 251,0
Нихром, 80% Ni-20% Cr 12,0 8.4 х 10 3 420,0
Никель, Ni-Cr, 80% Ni-20% Cr 12,6 8,314 x 10 3 444,0
Никель, Ni-Cr, 90% Ni-10% Cr 17,0 8,666 x 10 3 444,0
Никель чистый 99,0 8,906 x 10 3 445.9
Серебро, чистое 418,0 10,51 x 10 3 230,0
Припой, твердый, 80% Au-20% Sn 57,0 15,0 х 10 3 15,0
Припой, твердый, 88% Au-12% Ge 88,0 15,0 х 10 3 Нет данных
Припой, твердый, 95% Au-3% Si 94.0 15,7 х 10 3 147,0
Припой, мягкий, 60% Sn-40% Pb 50,0 9,29 x 10 3 180,0
Припой, мягкий, 63% Sn-37% Pb 51,0 9,25 x 10 3 180,0
Припой, мягкий, 92,5% Pb-2,5% Ag-5% In 39,0 12.0 х 10 3 Нет данных
Припой, мягкий, 95% Pb-5% Sn 32,3 11,0 х 10 3 134,0
Сталь углеродистая, 0,5% C 54,0 7,833 x 10 3 465,0
Сталь углеродистая, 1,0% C 43,0 7.801 х 10 3 473.0
Сталь углеродистая, 1,5% C 36,0 7,753 x 10 3 486,0
Сталь, хром, Cr0% 73,0 7,897 x 10 3 452,0
Сталь, хром, Cr1% 61,0 7,865 x 10 3 460,0
Сталь, хром, Cr20% 22.0 7,689 x 10 3 460,0
Сталь, хром, Cr5% 40,0 7,833 x 10 3 460,0
Сталь хромоникелевый, 18% Cr-8% Ni 16,3 7,817 x 10 3 460,0
Сталь, инвар, 36% Ni 10,7 8.137 х 10 3 460,0
Сталь, никель, Ni 0% 73,0 7,897 x 10 3 452,0
Сталь, никель, 20% Ni 19,0 7,933 x 10 3 460,0
Сталь, никель, Ni 40% 10,0 8,169 x 10 3 460.0
Сталь, никель, Ni 80% 35,0 8,618 x 10 3 460,0
Сталь, SAE 1010 59,0 7,832 x 10 3 434,0
Сталь, SAE 1010, лист 63,9 7,832 x 10 3 434,0
Сталь, нержавеющая, 316 16.26 8.0272 x 10 3 502,1
Сталь, вольфрам, W0% 73,0 7,897 x 10 3 452,0
Сталь, вольфрам, W1% 66,0 7,913 x 10 3 448,0
Сталь, вольфрам, W10% 48,0 8.314 х 10 3 419,0
Сталь, вольфрам, W5% 54,0 8,073 x 10 3 435,0
Олово, литое, кованое 62,5 7,352 х 10 3 226,0
Олово чистое 64,0 7,304 x 10 3 226.5
Титан 15,6 4,51 x 10 3 544,0
Вольфрам 180,0 19,35 x 10 3 134,4
Цинк чистый 112,2 7,144 x 10 3 384,3

Преобразование теплопроводности:
1 кал / см 2 / см / сек / ° C = 10.63 Вт / дюйм — ° C

117 БТЕ / (час-фут F) x (0,293
ватт-час / БТЕ) x (1,8F / C) x (фут / 12 дюймов) = 5,14 Вт / дюйм — ° C
или
117 БТЕ / (час-фут-фут) x 0,04395 Вт / дюйм-фут -фут / (Btu = ° C — дюйм) = 5,14 Вт / дюйм-° C

См. Наши определения и преобразования в производстве материалов
страницы для получения дополнительной информации!

Тепловые свойства неметаллов

© Авторские права 2000-2021, ООО «Инжиниринг Эдж» www.Engineersedge.com
Все права защищены
Отказ от ответственности

| Обратная связь | Реклама
| Контакты

Дата / Время:

SMART и токопроводящие ткани, пряжа или ткани

Следующий JEC world пройдет с 8 по 10 марта 2022 года! … Сделайте перчатки тактильными! используйте нашу кондукторную швейную нить SILVERPAM

Металлическая нагревательная или токопроводящая пряжа и гибкие конструкции для технического текстиля или композитов функционализация:

Мы проектируем и производим гибкую, металлическую, токопроводящую или нагревательную пряжу для передачи энергии или функциональности материалов.
Вы можете разместить их в тканях или встроить в гибкие конструкции или композиты.

Что мы подразумеваем под

Передача энергии :

  • Электроэнергия
  • Оптическая энергия
  • Тепловая энергия (передача, контролируемая материалами или жидкостями)

Что мы подразумеваем под

проводящими или резистивными волокнами :

  • ультратонкие волокна или мультифиламенты из сплавов металлов или нержавеющей стали;
  • Волокна металлические, привитые или с покрытием
  • Многокомпонентная пряжа с добавками термопластов или смол
  • Оптические волокна
  • Капилляры или микротрубки для теплоносителя

Что мы подразумеваем под

гибкими конструкциями :

  • Металл или нержавеющая сталь Устойчивые к высоким температурам микроволокна, ленты или пряжа:
  • В виде токопроводящих жил:
  • На основе гибких функциональных тканей:

Металлические нагревательные или токопроводящие волокна, пряжа и гибкие конструкции

для функционализации тканей или композитов SMART

Сосредоточьтесь на нескольких проводящих сырьевых материалах

Мы работаем с рядом ультратонких металлических или проводящих волокон, выбранных с учетом их особых свойств.

Трансверсальность: мы используем много технологий преобразования текстиля

Благодаря собственным производственным мощностям или хорошо известным партнерам мы оптимизируем свойства наших функциональных материалов для удовлетворения потребностей наших клиентов.

Работаем на трех основных рынках

    Нагревательные нити или ткани для функционирования многослойных или композитных деталей

    Гибкие элементы для электроники: смарт-текстиль, антенны RFID, подключаемая одежда, подключение

    Высокотемпературная фильтрация и катализ горячих газов


Во что мы верим:

«Самый большой инновационный потенциал лежит на перекрестке материалов, технологий и человека»

«Прошлые или будущие инновации очень часто вдохновляются тем, что уже существует в Природе!»

Теплопроводность припоев | Охлаждение электроники

Пайка была основным методом создания механических и электрических соединений в электронике в течение многих лет и, вероятно, будет использоваться в этом виде в будущем.Хотя существует несколько физических свойств и характеристик припоев, которые представляют интерес для электронного сообщества в целом, одним из наиболее важных физических свойств для инженеров-теплотехников является теплопроводность.

Исторически сплавы олова (Sn) и свинца (Pb) были предпочтительными припоями. К моменту публикации этой статьи 1 июля 2006 года, когда европейское сообщество будет соответствовать Директиве об ограничениях по опасным веществам (RoHS), будет пройдено, и электронное сообщество будет двигаться дальше по пути к использованию бессвинцовых продуктов.Необходимость разработки бессвинцовых припоев привела к появлению нескольких сплавов-кандидатов, но получение данных о теплопроводности этих сплавов затруднено, особенно для хорошо задокументированных данных.

Необходимость создания продуктов в последовательном порядке привела к классификации припоев, используемых для крепления кристаллов, к припоям межсоединений первого уровня. Припои, используемые для прикрепления упакованных компонентов к печатным платам, классифицируются как межсоединения второго уровня и имеют температуру плавления ниже, чем припои межсоединений первого уровня, так что упакованные детали могут быть прикреплены без оплавления припоя для прикрепления кристалла.

Таблица 1. Теплопроводность припоев

В таблице 1 приведена теплопроводность нескольких припоев, перечисленных в порядке уменьшения температуры плавления. Припои с одной указанной температурой плавления являются эвтектическими сплавами. В первом столбце перечислены составляющие элементы с указанием процентного содержания каждого элемента в круглых скобках. Следует отметить, что элементы, составляющие до 5% сплава, могут варьироваться до ± 0.2%, в то время как элементы, составляющие более 5% сплава, могут варьироваться до ± 0,5% [1].

Припои, перечисленные в верхней части таблицы с высокими температурами плавления, часто используются для крепления штампов в герметичных корпусах. Присоединение к этим припоям с более высокой температурой плавления обычно требует использования материалов подложки с коэффициентом теплового расширения, близким к полупроводнику, чтобы избежать чрезмерных напряжений при остывании сборки. Эвтектический припой золото-олово — один из широко используемых припоев для прикрепления штампа, который имеет много хороших характеристик, но является сравнительно дорогим.

Кандидатом на замену припоя олово-свинец (SnPb) является сплав олова (Sn), серебра (Ag) и меди (Cu), называемый SAC. Доступно несколько разновидностей этого сплава, но проводимость для всех из них составляет примерно 60 Вт / мК при 25 ° C. Некоторые данные могут быть найдены с отказом от ответственности, что это оценочная стоимость, но никаких подробностей о методе оценки не приводится. Следует отметить, что использование «правила смесей» для оценки теплопроводности припоя на основе чистой теплопроводности металлов составляющих элементов может привести к значительным ошибкам.Например, теплопроводность припоя AuSn (80/20) составляет 57 Вт / мК, что ниже, чем проводимость любого из основных металлов золота (315 Вт / мК) или олова (66 Вт / мК). И последнее замечание, требующее осторожности при использовании этих значений в тепловом моделировании: необходимо учитывать наличие пустот, если таковые имеются.

Ссылки

  1. Руководство по методам тестирования IPC-J-STD-006, www.ipc.org.
  2. Кинг, Дж. А., «Справочник по материалам для гибридной микроэлектроники», Artec House, Норвуд, Массачусетс, 1988.
  3. Билек, Дж. И др., «Теплопроводность расплавленных бессвинцовых припоев», Европейский симпозиум по микроэлектронике и упаковке, июнь 2004 г., Чешская Республика.
  4. Технический паспорт продукта AIM, www.aimsolder.com.
  5. Силиг, К. и Сураски, Д., «Состояние бессвинцовых припоев», Труды 50-й конференции по электронным компонентам и технологиям IEEE 2000, май 2000 г., Лас-Вегас, штат Невада.
  6. Технический паспорт продукции Indium Corporation, www.indium.com.

Лучшие металлы для теплопроводности

Теплопроводность — это термин, который описывает, как быстро материал поглощает тепло из областей с высокой температурой и перемещает его в области с более низкой температурой.Лучшие теплопроводящие металлы обладают высокой теплопроводностью и могут использоваться во многих областях, например в посуде, теплообменниках и радиаторах. С другой стороны, металлы с более низкой скоростью теплопередачи также полезны, когда они могут действовать как тепловой экран в приложениях, которые выделяют большое количество тепла, таких как двигатели самолетов.

Ознакомьтесь с нашим ассортиментом металлических изделий на сайте IMS!

Вот рейтинг теплопроводных металлов и металлических сплавов от самого низкого до самого высокого среднего значения теплопроводности в ваттах на метр-К при комнатной температуре:

  1. Нержавеющая сталь (16)
  2. Свинец (35)
  3. Углеродистая сталь (51)
  4. Кованое железо (59)
  5. Утюг (73)
  6. Алюминиевая бронза (76)
  7. Медная латунь (111)
  8. Алюминий (237)
  9. Медь (401)
  10. Серебро (429)

Нержавеющая сталь

Обладая одной из самых низких коэффициентов теплопроводности для металлического сплава, нержавеющей стали требуется гораздо больше времени для отвода тепла от источника, чем, скажем, меди.Это означает, что кастрюля из нержавеющей стали нагревает пищу гораздо дольше, чем кастрюля с медным дном (хотя у нержавеющей стали есть и другие преимущества). В паровых и газовых турбинах на электростанциях используется нержавеющая сталь, помимо других свойств, благодаря ее термостойкости. В архитектуре облицовка из нержавеющей стали может дольше выдерживать высокие температуры, сохраняя здания прохладнее на солнце.

Алюминий

Хотя алюминий имеет немного меньшую теплопроводность, чем медь, он легче по весу, дешевле и с ним проще работать, что делает его лучшим выбором для многих приложений.Например, в микроэлектронике, такой как светодиоды и лазерные диоды, используются крошечные радиаторы с алюминиевыми ребрами, которые выступают в воздух. Тепло, генерируемое электроникой, передается от чипа к алюминию, а затем к воздуху либо пассивно, либо с помощью принудительной конвекции воздушного потока или термоэлектрического охладителя.

Просмотреть доступные металлы

Медь

Медь обладает очень высокой теплопроводностью, намного дешевле и доступнее серебра, которое является лучшим металлом для отвода тепла.Медь устойчива к коррозии и биообрастанию, что делает ее хорошим материалом для солнечных водонагревателей, газовых водонагревателей и промышленных теплообменников, холодильников, кондиционеров и тепловых насосов.

Другие факторы, влияющие на теплопроводность

Выбирая лучшие металлы для теплопроводности, вы должны также принимать во внимание другие факторы, помимо теплопроводности, которые влияют на скорость теплового потока. Например, начальная температура металла может иметь огромное значение для его теплопередачи.При комнатной температуре железо имеет теплопроводность 73, но при 1832 ° F его проводимость падает до 35. Другие факторы включают разницу температур в металле, толщину металла и площадь поверхности металла.

Ваш местный поставщик металла, обслуживающий Южную Калифорнию, Аризону и Северную Мексику

Industrial Metal Supply — крупнейший на Юго-Западе поставщик всех видов металлообрабатывающего оборудования и принадлежностей для металлообработки. Запросите предложение или свяжитесь с IMS сегодня.

Данные взяты из Engineering Toolbox.

Теплопроводность металлов — объяснение физики

Теплопроводность измеряет способность материала пропускать тепло через проводимость. Теплопроводность такого материала, как металл, сильно зависит от состава и структуры.

Известно, что металлы являются высокоэффективными проводниками тепла.

В этой статье будут рассмотрены механизмы теплопередачи, что делает металлы идеальными проводниками тепла, а также способы использования обычных металлов и сплавов.

Важность теплопроводности в повседневной жизни

Изображение 1. A

Изображение 1. B

Изображение 1. A и B показывают визуальные иллюстрации людей на кухне, использующих кухонные принадлежности.

Кулинария — часть повседневной жизни большинства людей. Следовательно, кухонное оборудование разработано с целью обеспечения максимальной безопасности и эффективности. Это требует понимания теплофизики. Есть причина, по которой нагревательный элемент тостера обычно изготавливается из нихромовой проволоки, ложки для смешивания обычно бывают деревянными, а материальная конструкция рукавиц для духовки никогда не включает металлический состав.

Определение температуры и теплопроводности

Необходимо вспомнить определение температуры , чтобы понять теплопроводность математически.

Оперативное определение Т:

Рабочее определение температуры — это значение, измеренное термометром, который просто измеряет расширение объема Меркурия.

Изображение 2. Изображение двух термометров в единицах Цельсия и Фаренгейта

Физическое определение T:

В теплофизике температура и теплопроводность понимаются путем изучения движения молекул.

Шредер, автор « Introduction to Thermal Physics » математически описывает температуру как:

\ [\ frac {1} {T} = \ Bigg (\ frac {dS} {dU} \ Bigg) \ scriptscriptstyle N, V ​​\]

где:
S = энтропия,
U = энергия,
N = количество частиц,
V = объем системы (Schroeder, 2007).

Следовательно, температура системы зависит от энтропии и энергии , когда количество частиц и объем системы поддерживаются постоянными.

Шредер говорит словами: «Температура — это мера тенденции объекта спонтанно отдавать энергию своему окружению. Когда два объекта находятся в тепловом контакте, тот, который имеет тенденцию спонтанно терять энергию, имеет более высокую температуру »(Schroeder, 2007). Это потому, что два соприкасающихся объекта будут пытаться достичь теплового равновесия ; становятся той же температуры.

Для визуализации температуры и теплопроводности на микроскопическом уровне На рисунках 1 A и B показаны ниже.Представьте, что неизвестные объекты A и B находятся в физическом контакте друг с другом. Объект A имеет более высокую температуру, чем объект B. Что произойдет с температурой с течением времени?

Рис. 1. A

Рисунок 1.B

На рис. 1.A показаны два неизвестных объекта, находящихся в физическом контакте друг с другом, а на рис. 1.B показаны молекулы объектов.

При t 0, T A > T B

At t 1, T A > T B

.

.

At t n, T A = T B

При t 0, ŝ A > ŝ B

При t 1, ŝ A > ŝ B

.

.

При t n, ŝ A > ŝ B

Учитывая, что t n : момент времени, T A : температура объекта A, T B : температура объекта B, ŝ A : средняя скорость частицы A, ŝ B : средняя скорость частицы B.

В t 0 атомы объекта A движутся с большей скоростью, а атомы объекта B движутся с меньшей скоростью (T A > T B ). Со временем объект A теряет энергию, а объект B получает энергию, пока они не достигнут одинаковой температуры (T A = T B ) и не достигнут теплового равновесия. Это теплопроводность , описанная на молекулярном уровне. Ближайшие атомы объекта A сталкиваются с атомами объекта B. Атомы объекта B, которые первоначально взаимодействовали с атомами объекта A, сталкиваются с другими атомами объекта B, пока энергия не передается через все атомы объекта B.

Шредер определяет теплопроводность как «передачу тепла посредством молекулярного контакта: быстро движущиеся молекулы сталкиваются с медленно движущимися молекулами, отдавая при этом часть своей энергии» (Schroeder, 2007).

Режимы теплопередачи металлов

Полезно вспомнить три режима теплопередачи; конвекция для газов / жидкостей, излучение для объектов, разделенных пустым пространством и проводимость для объектов, находящихся в прямом контакте.

Теплопроводность также разделена на три категории: столкновения молекул, для форм газа / жидкости, колебаний решетки, для твердых тел и электронов проводимости, для металлов, как показано на рисунке 2 ниже.

Рисунок 2. Режимы теплопередачи.

Теплопроводность металлов будет включать столкновения молекул + электронов проводимости для металлов в газообразном состоянии и колебания решетки + проводящие электроны для металлов в твердом состоянии. Электроны проводимости — это, по сути, то, что делает металл невероятным проводником. . Прежде чем объяснять, что на самом деле представляет собой электрон проводимости, необходимо вспомнить определение металла.

Определение металлов

Все элементы могут быть найдены в периодической таблице, включая металлы, неметаллы и металлоиды. Металлы определяются как «элементы, которые образуют положительные ионы, теряя электроны во время химических реакций» (Blaber, 2015).

Рис. 3. Периодическая таблица, показывающая все элементы, разделенные на металлы, неметаллы и металлоиды.

Таблица 1. Список типичных физических свойств металлов.

Физические свойства большинства металлов
Твердое при комнатной температуре
Жесткий
Высокая плотность
Высокая температура плавления
Высокая точка кипения
Гибкий
Пластичный
Блестящий

Что делает металлы хорошими проводниками тепла?

Что делает металл хорошим проводником тепла, так это свободно текущих электронов проводимости .

Рис. 4. Металлический блок, который нагревается, показывая атомы и свободно текущие электроны.

Атомы металлов выделяют валентные электроны при химической реакции с атомами неметаллов, например образуя оксиды и соли. Таким образом, ионы металлов являются катионами в водном растворе. Что делает металлы и их сплавы хорошими проводниками, так это особая металлическая связь. В металлических твердых телах связанные атомы разделяют свои валентные электроны, образуя море свободно движущихся электронов проводимости, которые несут как тепло, так и электрический заряд.Итак, в отличие от, например, электронов в ковалентных связях, валентные электроны в металле могут свободно течь через металлические латексы, эффективно неся тепло, не будучи привязанными к отдельному атомному ядру.

Математическое моделирование значения теплопроводности (k)

Теплопроводность (k) измеряет способность объекта проводить тепло (Q).

Высокое значение k: Высокая теплопроводность

Рис. 4. Лист материала с уравнением теплопроводности.

Дано:

k = теплопроводность (Вт / м • K),

ΔQ = передача энергии (Джоуль / сек),

Δt = изменение во времени (секунды),

ΔT = температурный градиент (K),

A = площадь теплопроводности (м 2 ),

Δx = толщина материала.

Значения теплопроводности металлов и сплавов

В следующих таблицах показана теплопроводность некоторых металлов и сплавов при комнатной температуре.

Таблица 2. Список типичных физических свойств металлов.

Металлы Теплопроводность
при комнатной температуре (Вт / м • К)
Алюминий 226
Алюминиевый сплав (Al Mg 2,5-5,0) 125
Углеродистая сталь 71
Магний 151
Латунь (желтый) 117
Бронза (алюминий) 71
Медь 397
Утюг 72
Нержавеющая сталь (446) 23
Стальной сплав 8620 (литье) 46
Сталь углеродистая марки 1020 (0.2 — 0,6 в) 71
Вольфрам 197
Свинец 34
Никель 88
Сталь углеродистая тип 1020 (0,2 — 0,6 с) 71
цинк 112
Титан 21
Олово 62

Примечание. Медь и алюминий имеют наивысшее значение теплопроводности (k).Проверьте нашу базу данных материалов.

Использование обычных металлов и сплавов в таблице выше

Металлы и сплавы (материалы, состоящие из комбинации металлов) используются в качестве строительных материалов в различных отраслях промышленности, таких как электроника, машиностроение, лабораторное оборудование, медицинские приборы, товары для дома и строительство.

Наибольшее значение теплопроводности для металлов обнаружено у серебра (-429 Вт / м • К), меди (-398 Вт / м • К) и золота (-315 Вт / м • К).

Металлы очень важны в производстве электроники, так как они хорошо проводят электричество.Медь, алюминий, олово, свинец, магний и пластик часто используются для изготовления деталей телефонов, ноутбуков, компьютеров и автомобильной электроники. Медь экономична и используется для электропроводки. Свинец используется для оболочки кабеля и изготовления аккумуляторов. Олово используется для изготовления припоев. Магниевые сплавы используются в производстве по новой технологии, так как они легкие. Пластик используется для изготовления деталей электроники, которые не должны проводить электричество, а титан используется для производства пластика.

Металлы также важны в машиностроении.Алюминий часто используется в производстве деталей автомобилей и самолетов, а также в качестве сплава, поскольку его чистая форма непрочна. Автомобильное литье изготавливается из цинка. Железо, сталь и никель — обычные металлы, используемые в строительстве и инфраструктуре. Сталь — это сплав железа и углерода (и часто других элементов). Увеличение содержания углерода в стали создает углеродистую сталь, которая делает материал более прочным, но менее пластичным. Углеродистая сталь часто используется в строительных материалах. Латунь и бронза (медь, легированная цинком и оловом, соответственно) имеют полезные свойства поверхностного трения и используются для замков, петель и рам дверей и окон соответственно.

Наконец, традиционно нити накала ламп дневного света изготавливаются из вольфрама. Однако они постепенно сокращаются, поскольку только около 5% мощности преобразуется в свет в таком источнике света, а остальная часть энергии преобразуется в тепло. Современные источники света часто основаны на светодиодной технологии и полупроводниках.

В заключение, теплопроводность металла очень важна для проектирования любой конструкции. Это неотъемлемая часть безопасности, эффективности и новых инноваций в отраслях.Электроны проводника являются механизмом высокой проводимости металлов по сравнению с неметаллическими материалами. Однако значение теплопроводности (k) также может сильно различаться для разных металлов.

Список литературы

Шредер, Д. В. (2018). Введение в теплофизику. Индия: Служба образования Pearson India.

База данных материалов — Тепловые свойства. (нет данных). Получено с https://thermtest.com/materials-database

.

Алюминиевые сплавы 101. (9 марта 2020 г.).Получено с https://www.aluminium.org/resources/industry-standards/aluminium-alloys-101

.

Elert, G. (нет данных). Проведение. Получено с https://physics.info/conduction/

.

Блабер, М. (3 июня 2019 г.). 9.2: Металлы и неметаллы и их ионы. Получено с https://chem.libretexts.org/Bookshelves/General_Chemistry/Map:_General_Chemistry_(Petrucci_et_al.)/09:_The_Periodic_Table_and_Some_Atomic_Properties/9.2:_Metals_and_Nonmetals_Ions_and_the

Теплопроводность.(нет данных). Получено с http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/thermo/thercond.html

.

Диоксид титана для пластмасс. (нет данных).

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

2024 © Все права защищены.