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.

Теплопроводность разных материалов

Теплопроводность — способность материала передавать теплоту. Для количественного определения этой характеристики используется коэффициент теплопроводности, который равен количеству тепла, проходящему за 1 час через образец материала толщиной 1 м и площадью 1 м 2 при разности температур на противоположных поверхностях 1°С. Теплопроводность выражается в Вт/(м К) или Вт/(м градус Цельсия).

Теплопроводность зависит от средней плотности и химико-минерального состава материала, его структуры, пористости, влажности и средней температуры материала. Чем больше пористость (меньше средняя плотность), тем ниже теплопроводность материала. С увеличением влажности материала теплопроводность резко увеличивается, т.е. снижаются показатели теплоизоляционных свойств материала.

Теплопроводность некоторых материалов, Вт/(м*k)

Хорошие проводники тепла

Серебро407
Медь384
Золото308
Алюминий209
Латунь111
Платина70
Олово65
Серый чугун50
Бронза47-58
Сталь47
Свинец35

Плохие проводники тепла

Ртуть8,2
Котельная накипь~3
Мрамор2,8
Лёд (0°С)2,23
Песчаник~2
Фарфор~1,4
Кварцевое стекло1,36
Бетон0,7-1,2
Стекло~0,7
Кирпич~0,7
Вода0,58

Теплоизоляторы

Асбест0,4-0,8
Поливинилхлорид~0,17
Кожа~0,15
Дерево0,1-0,2
Древесный уголь0,1-0,17
Пробка~0,05
Стекловата~0,05
Шамот0,04
Пенопласт0,04
Воздух0,034
Перо0,02
Вакуум0,00

Теплопроводность химических элементов λ, Вт/(м·К)

TehTab.ru Инженерный справочник.

Технические таблицы

ПОЛЕЗНЫЕ ССЫЛКИ:

БОНУСЫ ИНЖЕНЕРАМ!:

МЫ В СОЦ.СЕТЯХ:

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

Теплопроводность химических элементов λ, Вт/(м·К):

















































Теплопроводность химических элементов λ, Вт/(м·К):
 200 К300 К400 К600 К800 К
Алюминий237237240230220
Барий1918===
Бериллий300200160126106
Бор5527171110
Ванадий3130.731.333.336
Висмут9.77.97.01315
Вольфрам185174159137125
Германий9760432720
Железо9480705543
Золото323317311298284
Индий90827543 (ж)48 (ж)
Иод=0.45===
Иридий153147144138132
Кадмий9997958842 (ж)
Калий10410252 (ж)44 (ж)37 (ж)
Кальций190180===
Кобальт122100856758
Кремний260150996242
Лантан11.813.514.91821
Литий90858048 (ж)54 (ж)
Магний159156153149146
Медь413401393379366
Молибден143138134126118
Натрий14214187 (ж)76 (ж)67 (ж)
Никель10791806668
Олово73676232 (ж)36 (ж)
Осмий9188878787
Платина7372727376
Ртуть298.3 (ж)9.8 (ж)12 (ж)13 (ж)
Свинец3735343119 (ж)
Сера (крист.)0.360.270.13 (ж)0.17 (ж)=
Сера (аморф.)0.190.21===
Серебро430429425412396
Стронций4135322828
Сурьма3024211817
Тантал5858585959
Титан2522201920
Углерод (аморф.)1.21.61.92.22.4
Углерод (алмаз)1400900650==
Углерод (графит)9.25.74.12.72.0
Уран2528303439
Фосфор (бел.)0.310.240.18 (ж)0.16 (ж)=
Фосфор (черн.)1812===
Хром11194918171
Цезий373620 (ж)21 (ж)19 (ж)
Цинк11811611110356 (ж)
Цирконий2523222122



Условные обозначения:

K — Кельвин
ж — жидкий
= — нет данных

↓Поиск на сайте TehTab.ru — Введите свой запрос в форму

Свинец






























Свинец

Атомный номер

82

Внешний вид простого вещества

Свойства атома

Атомная масса

(молярная масса)

207,2 а. е. м. (г/моль)

Радиус атома

175 пм

Энергия ионизации

(первый электрон)

715,2 (7,41) кДж/моль (эВ)

Электронная конфигурация

[Xe] 4f14 5d10 6s2 6p2

Химические свойства

Ковалентный радиус

147 пм

Радиус иона

(+4e) 84 (+2e) 120 пм

Электроотрицательность

(по Полингу)

1,8

Электродный потенциал

Pb←Pb2+ -0,126 В

Pb←Pb4+ 0,80 В

Степени окисления

4, 2

Термодинамические свойства простого вещества

Плотность

11,3415 г/см³

Молярная теплоёмкость

26,65[1]Дж/(K·моль)

Теплопроводность

35,3 Вт/(м·K)

Температура плавления

600,65 K

Теплота плавления

4,77 кДж/моль

Температура кипения

2 013 K

Теплота испарения

177,8 кДж/моль

Молярный объём

18,3 см³/моль

Кристаллическая решётка простого вещества

Структура решётки

кубическая гранецентрированая

Параметры решётки

4,950 Å

Отношение c/a

n/a

Температура Дебая

88,00 K






Pb

82

207,2

[Xe]4f145d106s26p2

Свинец


Свинец — элемент главной подгруппы четвёртой группы, шестого периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева, с атомным номером 82. Обозначается символом Pb (лат. Plumbum). Простое вещество свинец (CAS-номер: 7439-92-1) — ковкий, сравнительно легкоплавкий металл серого цвета.


Происхождение слова «свинец» неясно. В большинстве славянских языков (болгарском, сербско-хорватском, чешском, польском) свинец называется оловом. Слово с тем же значением, но похожее по произношению на «свинец», встречается только в языках балтийской группы: švinas (литовский), svins (латышский).

Латинское же plumbum (тоже неясного происхождения) дало английское слово plumber — водопроводчик (когда-то трубы зачеканивали мягким свинцом), и название венецианской тюрьмы со свинцовой крышей — Пьомбе, из которой по некоторым данным ухитрился бежать Казанова. Известен с глубокой древности. Изделия из этого металла (монеты, медальоны) использовались в Древнем Египте, свинцовые водопроводные трубы — в Древнем Риме. Указание на свинец как на определённый металл имеется в Ветхом Завете. Выплавка свинца была первым из известных человеку металлургических процессов. До 1990 г. большое количество свинца использовалось (вместе с сурьмой и оловом) для отливки типографских шрифтов, а также в виде тетраэтилсвинца — для повышения октанового числа моторного топлива.


Нахождение свинца в природе


Содержание в земной коре 1,6·10-3% по массе. Самородный свинец встречается редко, круг пород, в которых он установлен, достаточно широк: от осадочных пород до ультраосновных интрузивных пород. В основном встречается в виде сульфидов.


Получение свинца


Страны — крупнейшие производители свинца (включая вторичный свинец) на 2004 год (по данным ILZSG), в тыс. тонн:






ЕС

2200

США

1498

Китай

1256

Корея

219


Физические свойства свинца


Свинец имеет довольно низкую теплопроводность, она составляет 35,1 Вт/(м·К) при температуре 0°C. Металл мягкий, легко режется ножом. На поверхности он обычно покрыт более или менее толстой плёнкой оксидов, при разрезании открывается блестящая поверхность, которая на воздухе со временем тускнеет.


Плотность — 11,3415 г/см³ (при 20 °C)


Температура плавления — 327,4 °C


Температура кипения — 1740 °C


Химические свойства свинца


Электронная формула: KLMN5s25p65d106s26p2, в соответствии с чем он имеет степени окисления +2 и +4. Свинец не очень активен химически. На металлическом разрезе свинца виден металлический блеск, постепенно исчезающий из-за образования тонкой плёнки РbО.


С кислородом образует ряд соединений Рb2О, РbО, РbО2, Рb2О3, Рb3О4. Без кислорода вода при комнатной температуре не реагирует со свинцом, но при большой температуре получают оксида свинца и водород при взаимодействии свинца и горячего водяного пара.


Оксидам РbО и РbО2 соответствуют амфотерные гидрооксиды Рb(ОН)2 и Рb(ОН)4.


При реакции Mg2Pb и разбавленной HCl получается небольшое количество РbН4. Pbh5 — газозообразное вещество без запаха, которое очень легко разлагается на свинец и и водород. При большой температуре галогены образовывают со свинцом соединения вида РbХ2 (X — соответствующий галоген). Все эти соединения мало растворяются в воде. Могут быть получены галогениды и типа РbХ4. Свинец с азотом прямо не реагирует. Азид свинца Pb(N3)2 получают косвенным путём: взаимодействием растворов солей Рb (II) и соли NaN3. Сульфиды свинца можно получить при нагревании серы со свинцом, образуется сульфид PbS. Сульфид получают также пропусканием сероводорода в растворы солей Pb (II). В ряду напряжений Pb стоит левее водорода, но свинец не вытесняет водород из разбавленных HCl и h3SO4, из-за перенапряжения Н2 на Pb, а также на поверхности металла образуются плёнки трудно-растворимых хлорида РbCl2 и сульфата PbSO4, защищающие металл от дальнейшего действия кислот. Концентрированные кислоты типа h3SO4 и НCl при нагревании действуют на Pb и образуют с ним растворимые комплексные соединения состава Pb(HSO4)2 и Н2[РbCl4]. Азотная, а также некоторые органических кислоты (например, лимонная) растворяют свинец с получением солей Рb(II). По растворимости в воде соли свинца делятся на нерастворимые (напрммер, сульфат, карбонат, хромат, фосфат, молибдат и сульфид), малорастворимые (вроде, хлорид и фторид) и растворимые (к примеру,ацетат, нитрат и хлорат свинца). Соли Pb (IV) могут быть получены электролизом сильно подкисленных серной кислотой растворов солей Рb (II). Соли Pb (IV) присоединяют отрицательные ионы с образованием комплексных анионов, например, плюмбатов (РbО3)2- и (РbО4)4-, хлороплюмбатов (РbCl6)2-, гидроксоплюмбатов [Рb(ОН)6]2- и других. Концентрированные растворы едких щелочей при нагревании реагируют с Pb с выделением водорода и гидроксоплюмбитов типа Х2[Рb(ОН)4]. Еион (Ме=>Ме++e)=7,42 эВ.


Основные соединения свинца


Оксиды свинца


Оксиды свинца имеют преимущественно основный или амфотерный характер. Многие из них окрашены в красные, жёлтые, чёрные, коричневые цвета. На фотографии в начале статьи, на поверхности свинцовой отливки, в её центре видны цвета побежалости — это тонкая плёнка оксидов свинца, образовавшаяся из-за окисления горячего металла на воздухе.


Галогениды свинца


Халькогениды свинца


Халькогениды свинца — сульфид свинца, селенид свинца и теллурид свинца — представляют собой кристаллы чёрного цвета, которые являются узкозонными полупроводниками.


Соли свинца


Сульфат свинца

Нитрат свинца
Ацетат свинца — свинцовый сахар, относится к очень ядовитым веществам. Ацетат свинца, или свинцовый сахар, Pb(CH3COO)2·3H2O существует в виде бесцветных кристаллов или белого порошка, медленно выветривающегося с потерей гидратной воды. Соединение хорошо растворимо в воде. Оно обладает вяжущим действием, но так как содержит ионы ядовитого свинца, то применяется как наружное в ветеринарии. Ацетат применяют также в аналитической химии, крашении, ситценабивном деле, как наполнитель шёлка и для получения других соединений свинца. Основной ацетат свинца Pb(CH3COO)2·Pb(OH)2 — менее растворимый в воде белый порошок — используется для обесцвечивания органических растворов и очистки растворов сахара перед анализом.


Применение свинца


Свинец в народном хозяйстве


Нитрат свинца применяется для производства мощных смесевых взрывчатых веществ. Азид свинца применяется как наиболее широкоупотребляемый детонатор (инициирующее взрывчатое вещество). Перхлорат свинца используется для приготовления тяжелой жидкости (плотность 2,6 г/см³), используемой во флотационном обогащении руд, он иногда применяется в мощных смесевых взрывчатых веществах как окислитель. Фторид свинца самостоятельно, а так же совместно с фторидом висмута, меди, серебра применяется в качестве катодного материала в химических источниках тока. Висмутат свинца, сульфид свинца PbS, иодид свинца применяются в качестве катодного материала в литиевых аккумуляторных батареях. Хлорид свинца PbCl2 в качестве катодного материала в резервных источниках тока. Теллурид свинца PbTe широко применяется в качестве термоэлектрического материала (термо-э.д.с 350 мкВ/К), самый широкоприменяемый материал в производстве термоэлектрогенераторов и термоэлектрических холодильников. Двуокись свинца PbO2 широко применяется не только в свинцовом аккумуляторе, но так же на её основе производятся многие резервные химические источники тока, например — свинцово-хлорный элемент, свинцово-плавиковый элемент и др.

Свинцовые белила, основной карбонат Pb(OH)2•PbCO3, плотный белый порошок, — получается из свинца на воздухе под действием углекислого газа и уксусной кислоты. Использование свинцовых белил в качестве красящего пигмента теперь не так распространено, как ранее, из-за их разложения под действием сероводорода h3S. Свинцовые белила применяют также для производства шпатлевки, в технологии цемента и свинцовокарбонатной бумаги.

Арсенат и арсенит свинца применяют в технологии инсектицидов для уничтожения насекомых — вредителей сельского хозяйства (непарного шелкопряда и хлопкового долгоносика). Борат свинца Pb(BO2)2·h3O, нерастворимый белый порошок, используют для сушки картин и лаков, а вместе с другими металлами — в качестве покрытий стекла и фарфора. Хлорид свинца PbCl2, белый кристаллический порошок, растворим в горячей воде, растворах других хлоридов и особенно хлорида аммония Nh5Cl. Его применяют для приготовления мазей при обработке опухолей.

Хромат свинца PbCrO4 известен как хромовый желтый краситель, является важным пигментом для приготовления красок, для окраски фарфора и тканей. В промышленности хромат применяют в основном в производстве желтых пигментов. Нитрат свинца Pb(NO3)2 — белое кристаллическое вещество, хорошо растворимое в воде. Это вяжущее ограниченного применения. В промышленности его используют в спичечном производстве, крашении и набивке текстиля, окраске рогов и гравировке. Сульфат свинца Pb(SO4)2, нерастворимый в воде белый порошок, применяют как пигмент в аккумуляторах, литографии, в технологии набивных тканей.

Сульфид свинца PbS, чёрный нерастворимый в воде порошок, используют при обжиге глиняной посуды и для обнаружения ионов свинца.

Поскольку свинец хорошо поглощает γ-излучение, он используется для радиационной защиты в рентгеновских установках и в ядерных реакторах. Кроме того, свинец рассматривается в качестве теплоносителя в проектах перспективных ядерных реакторов на быстрых нейтронах.

Значительное применение находят сплавы свинца. Пьютер (сплав олова со свинцом), содержащий 85-90 %  Sn и 15-10 %  Pb, формуется, недорог и используется в производстве домашней утвари. Припой, содержащий 67 %  Pb и 33 %  Sn, применяют в электротехнике. Сплавы свинца с сурьмой используют в производстве пуль и типографского шрифта, а сплавы свинца, сурьмы и олова — для фигурного литья и подшипников. Сплавы свинца с сурьмой обычно применяют для оболочек кабелей и пластин электрических аккумуляторов. Соединения свинца используются в производстве красителей, красок, инсектицидов, стеклянных изделий и как добавки к бензину в виде тетраэтилсвинца (C2H5)4Pb (умеренно летучая жидкость, пары к-рой в малых концентрациях имеют сладковатый фруктовый запах, в больших-неприятный запах; Тпл =  130 °C, Ткип =  80°С/13 мм рт.ст.; плотн. 1,650 г/см³; nD2v =  1,5198; не раств. в воде, смешивается с орг. растворителями; высокотоксичен, легко проникает через кожу; ПДК =  0,005 мг/м³; ЛД50 =  12,7 мг/кг (крысы, перорально)) для повышения октанового числа.


Свинец в медицине


Экономические показатели


Цены на свинец в слитках (марка С1) в 2006 году составили в среднем 1,3—1,5 долл/кг.


Страны, крупнейшие потребители свинца в 2004 году, в тыс. тонн (по данным ILZSG):






Китай

1770

ЕС

1553

США

1273

Корея

286


Физиологическое действие


Свинец и его соединения токсичны. Попадая в организм, свинец накапливается в костях, вызывая их разрушение. ПДК в атмосферном воздухе соединений свинца 0,003 мг/м³, в воде 0,03 мг/л, почве 20,0 мг/кг. Выброс свинца в Мировой океан 430—650 тысяч т/год.

Удельная теплоемкость свинца — определение, особенности

Удельная теплоемкость свинца затрагивает не только физику, но и некоторые аспекты химии, биологии. Само понятие означает отношение тепловой емкости к массе или, проще говоря, теплоемкость единичной массы вещества. Международная система единиц (СИ) подразумевает использование различных символов для определения той или иной величины. Рассматриваемый термин измеряется по следующей схеме: Джоуль/(кг · К).

Свинец теплоемкость – частый запрос в интернете. В сегодняшней статье предлагаем поговорить о том, зачем нужна подобная информация, где и как ее применять, как измерить теплоту.

Свине (Pb)

Определение

Термин означает физическую величину, численно приравниваемую к количеству тепла, которое нужно передать телу массой 1 кг, чтобы температурный показатель изменился на 1 Кельвин. Обозначается понятие символом c и рассчитывается по формуле с = Q / (m · ΔT), где:

  • Q – тепло, полученное при реакции;
  • m – масса нагреваемого тела;
  • ΔT – различие стартовой и итоговой температуры.

Следует учитывать не только температурный режим, но и другие факторы, влияющие на результат. Это могут быть объем, давление и прочие особенности. Во внимание берут и условия изменения термодинамических и температурных характеристик.

Чем характеризуется теплота?

Теплообмен подразумевает увеличение внутренней энергии одних тел и ее уменьшение у других тел. Все это сопровождается отсутствием изменения механических действий и совершения работы. Однако внутренняя энергия нагревающего предмета снижается, а нагреваемого тела – повышается.

Как говорилось, процесс теплообмена обуславливается величиной тепла. Данное понятие обозначает изменение внутренней энергии предмета, которое происходит в конце теплообмена. Для расчета зачастую применяется физическая единица, называемая калорией.

Калория равняется объему тепла, нужного для нагревания грамма воды на 1° по Цельсию. Исследователи выяснили, что для этого следует выполнить работу, соответствующую 4,18 Дж. Это означает, что калория равна 4,18 Джоулей.

Так как теплота равняется изменению энергии внутри предмета, нужно сказать, что c отображает, насколько изменяется энергия одного кг предмета при его нагреве.

Удельная теплоемкость свинца

Чтобы понять, насколько отличается 82-й элемент от других металлов периодической системы химических элементов, разберем не только c, но и плотность, а также теплопроводность. Концентрация данного вещества напрямую зависит от степени подогрева: при нагреве показатель уменьшается. Факт обуславливается увеличением объема при повышении температуры. При температуре 27° плотность равняется 11 340 кг/м3. При более высокой степени подогрева значение уменьшится, при низкой – увеличится.

Материал начинает плавление при температурных условиях от 327,7° по Цельсию. Ниже приведена таблица, позволяющая оценить температуру плавления других металлов.

Алюминий660°
Серебро962°
Золото1064°
Медь1085°
Чугун1200°

 

Это говорит о том, что 82-й элемент ПСХЭ является не самым прочным, по сравнению с остальными.

Его теплопроводность в твердом состоянии уменьшается, в жидком – повышается. Теплопроводность при комнатной температуре равна 35,1 Вт/(г · градус). По сравнению с алюминием или медью, компонент имеет достаточно низкий показатель. А зависимость пропуска тепла такая: при нагреве до состояния плавления значение понижается, а при охлаждении – повышается.

И, наконец, перейдем к количеству теплоты. При 27 градусах удельная теплоемкость свинца равна 127,5 Дж/(кг · град). В отличие от плотности, показатель увеличивается при нагревании. К примеру, c при температурных условиях составляет 280°C, что равняется примерно 140 Джоулей/(кг · градус). В жидком состоянии это число при нагреве уменьшается.

Особенности

Наряду с великим разнообразием известных металлов рассматриваемый элемент имеет относительно небольшую тепловую емкость при средней степени подогрева. Величина в отношении стали соответствует 440 – 550 Дж/(кг · град), чугуна – 370 – 550 Джоулей/(кг · градус), никеля – 440 Дж/(кг · град).

Отдельное внимание стоит уделить тому, что показатели тяжелых металлических компонентов не имеют высокого значения. А потому знаменитые физики выявили следующую зависимость

Свойства жидких металлов: плотность, теплопроводность, вязкость

Свойства жидких металлов

В таблице представлены теплофизические свойства жидких металлов в зависимости от температуры в диапазоне от 0 до 800°С. Даны следующие свойства: плотность металлов, теплопроводность,  удельная (массовая) теплоемкость, температуропроводность, кинематическая вязкость, число Прандтля.

Свойства указаны для таких жидких металлов и сплавов, как ртуть Hg, олово Sn, висмут Bi, свинец Pb, сплав висмут-свинец Bi-Pb, литий Li, натрий Na, калий K, сплав натрий-калий Na-K. Для каждого металла и сплава также указана его температура плавления и кипения.

Плотность жидких металлов, представленных в таблице, значительно различается. Металлом с минимальной плотностью является литий (литий — самый легкий металл среди существующих) — его плотность в жидком состоянии при температуре 200°С равна 515 кг/м3. Наиболее тяжелый из рассмотренных жидких металлов — это ртуть. Плотность ртути при 0°С равна 13590 кг/м3. Следует отметить, что плотность жидких металлов уменьшается при нагревании.

Теплопроводность жидких металлов увеличивается при повышении их температуры (за исключением натрия и калия, теплопроводность которых имеет обратную зависимость). Наиболее теплопроводный жидкий металл — это натрий. Теплопроводность жидкого натрия имеет величину 60…86 Вт/(м·град). В целом, щелочные металлы (литий, натрий и калий) обладают высокой теплопроводностью по сравнению с другими жидкими металлами.

Кинематическая вязкость и число Прандтля жидких металлов уменьшаются при нагревании. Теплоемкость и температуропроводность этих металлов — растет. Однако, удельная теплоемкость таких жидких металлов, как свинец, олово, висмут и сплава свинец-висмут не зависит от температуры и является постоянной величиной.

Динамическая вязкость жидких металлов

Представлены значения динамической вязкости жидких металлов в зависимости от температуры в интервале от 300 до 1800 К. Динамическая вязкость жидких металлов дана в размерности Па·с·103. Например, по данным таблицы, вязкость лития при 500 К равна 0,00053 Па·с. Указана вязкость следующих металлов в жидком состоянии: литий, натрий, калий, рубидий, цезий, ртуть, висмут, свинец, олово, цинк, сурьма.

Следует отметить, что из рассмотренных металлов наиболее вязким в жидкой фазе является цинк — его коэффициент динамической вязкости составляет величину 0,0033 Па·с при температуре 700 К. Металлом, обладающим минимальной вязкостью при этой температуре, является щелочной металл калий с вязкостью 0,0002 Па·с.

Источники:
1. Михеев М.А., Михеева И.М. Основы теплопередачи.
2. Физические величины. Справочник. А.П. Бабичев, Н.А. Бабушкина, А.М. Братковский и др.; Под ред. И.С. Григорьева, Е.З. Мейлихова. — М.:Энергоатомиздат, 1991. — 1232 с.

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

TehTab.ru Инженерный справочник.

Технические таблицы

ПОЛЕЗНЫЕ ССЫЛКИ:

БОНУСЫ ИНЖЕНЕРАМ!:

МЫ В СОЦ.СЕТЯХ:

Навигация по справочнику TehTab.ru: Технические таблицы 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

↓Поиск на сайте TehTab.ru — Введите свой запрос в форму

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 припоев | Охлаждение электроники

Пайка была основным методом установления 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 инженера-теплотехника является теплопроводность.

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

Необходимость последовательно создавать продукты привела к классификации припоев, которые используются 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 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, указанные 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).Последнее замечание, требующее внимания при использовании этих значений в тепловом моделировании, заключается в том, что необходимо учитывать наличие пустот, если таковые имеются.

Ссылки

  1. IPC-J-STD-006 Test Methods Manual, 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., Чехия.
  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.

.

Теплопроводность элементов — Angstrom Sciences Справочник по теплопроводности

Теплопроводность элементов — Angstrom Sciences Справочник по теплопроводности

Перейти к навигации

Теплопроводность Имя Символ #
0,0000364 Вт / см · K Радон Rn 86
0.0000569 Вт / см · K Ксенон Xe 54
0,000089 Вт / см · K Хлор класс 17
0,0000949 Вт / см · K Криптон Кр 36
0,0001772 Вт / см · K Аргон Ar 18
0,0002598 Вт / см · K Азот N 7
0,0002674 Вт / см · K Кислород O 8
0.000279 Вт / см · K Фтор F ​​ 9
0,000493 Вт / см · K Неон Ne 10
0,00122 Вт / см · K Бром руб. 35
0,00152 Вт / см · K Гелий He 2
0,001815 Вт / см · K Водород H 1
0,00235 Вт / см · K фосфор P 15
0.00269 Вт / см · K Сера S 16
0,00449 Вт / см · K Йод I 53
0,017 Вт / см · K Астатин в 85
0,0204 Вт / см · K Селен SE 34
0,0235 Вт / см · K Теллур Te 52
0,063 Вт / см · K Нептуний Np 93
0.0674 Вт / см · K Плутоний Pu 94
0,0782 Вт / см · K Марганец Мн 25
0,0787 Вт / см · K Висмут Bi 83
0,0834 Вт / см · K Меркурий Hg 80
0,1 Вт / см · K Америций утра 95
0,1 Вт / см · K Калифорний Cf 98
0.1 Вт / см · K Нобелий 102
0,1 Вт / см · K Кюрий см 96
0,1 Вт / см · K Лоуренсий Lr 103
0,1 Вт / см · K Фермий Fm 100
0,1 Вт / см · K Эйнштейний Es 99
0,1 Вт / см · K Берклий Bk 97
0.1 Вт / см · K Менделевий Md 101
0,106 Вт / см · K Гадолиний Gd 64
0,107 Вт / см · K Диспрозий Dy 66
0,111 Вт / см · K Тербий Тб 65
0,114 Вт / см · K Церий CE 58
0,12 Вт / см · K Актиний Ac 89
0.125 Вт / см · K празеодим Пр 59
0,133 Вт / см · K Самарий см 62
0,135 Вт / см · K Лантан La 57
0,139 Вт / см · K Европий Eu 63
0,143 Вт / см · K Эрбий Er 68
0,15 Вт / см · K Франций Fr 87
0.158 Вт / см · K Скандий SC 21
0,162 Вт / см · K Гольмий Ho 67
0,164 Вт / см · K Лютеций Лю 71
0,165 Вт / см · K Неодим Nd 60
0,168 Вт / см · K Тулий ТМ 69
0,172 Вт / см · K Иттрий Y 39
0.179 Вт / см · K Прометий вечера 61
0,184 Вт / см · K Барий Ba 56
0,186 Вт / см · K Радий Ra 88
0,2 Вт / см · K Полоний Po 84
0,219 Вт / см · K Титан Ti 22
0,227 Вт / см · K Цирконий Zr 40
0.23 Вт / см · K Гафний Hf 72
0,23 Вт / см · K Резерфордий Rf 104
0,243 Вт / см · K Сурьма Сб 51
0,274 Вт / см · K Бор B 5
0,276 Вт / см · K Уран U 92
0,307 Вт / см · K Ванадий В 23
0.349 Вт / см · K Иттербий Yb 70
0,353 Вт / см · K Стронций Sr 38
0,353 Вт / см · K Свинец Пб 82
0,359 Вт / см · K Цезий CS 55
0,406 Вт / см · K Галлий Ga 31
0,461 Вт / см · K Таллий Tl 81
0.47 Вт / см · K Протактиний Па 91
0,479 Вт / см · K Рений Re 75
0,502 Вт / см · K Мышьяк как 33
0,506 Вт / см · K Технеций Tc 43
0,537 Вт / см · K Ниобий Nb 41
0,54 Вт / см · K торий Чт 90
0.575 Вт / см · K Тантал Ta 73
0,58 Вт / см · K Дубний Дб 105
0,582 Вт / см · K Рубидий руб. 37
0,599 Вт / см · K Германий Ge 32
0,666 Вт / см · K Олово Sn 50
0,716 Вт / см · K Платина Pt 78
0.718 Вт / см · K Палладий Pd 46
0,802 Вт / см · K Утюг Fe 26
0,816 Вт / см · K Индий В 49
0,847 Вт / см · K Литий Li 3
0,876 Вт / см · K Осмий Os 76
0,907 Вт / см · K Никель Ni 28
0.937 Вт / см · K Хром Cr 24
0,968 Вт / см · K Кадмий Кд 48
1 Вт / см · K Кобальт Co 27
1,024 Вт / см · K Калий К 19
1,16 Вт / см · K Цинк Zn 30
1,17 Вт / см · K Рутений Ру 44
1.29 Вт / см · K Углерод С 6
1,38 Вт / см · K Молибден Пн 42
1,41 Вт / см · K Натрий Na 11
1,47 Вт / см · K Иридий Ir 77
1,48 Вт / см · K Кремний Si 14
1,5 Вт / см · K Родий Rh 45
1.56 Вт / см · K Магний мг 12
1,74 Вт / см · K Вольфрам Вт 74
2,01 Вт / см · K Кальций Ca 20
2,01 Вт / см · K Бериллий Be 4
2,37 Вт / см · K Алюминий Al 13
3,17 Вт / см · K Золото Au 79
4.01 Вт / см · K Медь Cu 29
4,29 Вт / см · K Серебро Ag 47

,

Теплопроводность кремния

Самым важным материалом в полупроводниковой промышленности является кремний. При моделировании электротермических устройств или интерпретации методов быстрых переходных процессов для измерения теплового импеданса требуется теплопроводность кремния. Однако для термического анализа в установившемся режиме на уровне платы и системы точные значения не требуются, поскольку влияние кремния на общую производительность ограничено.

Примечательно, что теплопроводность (в Вт / мК), определенная в различных документах и ​​справочниках, сильно варьируется — 68,8, 83,7, 100, 125, 140, 153,46 !, 157 — и часто рекомендуется только одно значение при неизвестной температуре. В другом источнике указано значение 145 при 100 ° C для чистого материала и 98 для легированного материала. Данные, зависящие от температуры, подробно описанные в этой статье, показаны на приведенном ниже графике и могут быть отнесены к двум источникам, которые находятся в пределах 5% друг от друга.

Полезная формула для вычисления значений, лежащих между двумя кривыми:

k = 1.5 ( T /300) -4/3

Разработчикам, которые не хотят включать свойство, зависящее от температуры, следует использовать обоснованное предположение для определения средней температуры кремния и использовать уравнение для расчета соответствующей теплопроводности. стоимость. Опыт показал, что теплопроводность высоколегированного кремния может быть рассчитана как: 80% от «чистого» значения.

Ссылки

1. Selberherr S., Анализ и моделирование полупроводниковых приборов, Springer-Verag, NY, p. 119, 1984
2. Летурк П. и др., Новый подход к термическому анализу силовых устройств, IEEE Trans. Электронные устройства, т. ED24, стр. 1147-1156, 1987

.

высокая теплопроводность / проводя паста приведенного транзистора термопроводящая для промышленного используемого

P roduct Описание

Теплопроводящая паста для светодиодных транзисторов с высокой теплопроводностью (серия HY880)

32> 5.15 Теплопроводность! !!

Идеально подходит для всех кулеров ЦП и мощных светодиодов.

Серия HY880 оптимизирована для широкого диапазона линий связи между современными процессорами и высокопроизводительными радиаторами или решениями для воздушного и водяного охлаждения.

Приложение

Используется для ЦП и других электронных компонентов

Спецификация Позиции

03

0

1

0 HY880

HY881

Блок

Цвет

Серый

Серый

50002

Теплопроводность

15

> 5,6

Вт / мK

Тепловое сопротивление

<0,004

<0,002

° C-дюйм2 / Вт

03

000 Плотность

> 3,25

> 2,5

г / см3

Вязкость

90,000

90,000

03

03

03

300 ± 10

350 ± 10

1/10 мм

Испарение

0.001

0,001

%

Обрезка

0,05

0,05

%

%

Пиковая температура

-30 ~ 280

-30 ~ 280

° C

-50 ~ 340

-50 ~ 300

° C

Упаковка и отгрузка

Наша служба 1

Гарантийный срок: 5 лет

2. Экспресс-сервис от двери до двери

3. Оплата: T / T Pay-pal Western Union

4. OEM и ODM

5. Обмен и возврат товаров

(вы должны предоставить фотографии или видео или данные испытаний, чтобы подтвердить, что это проблема наших продуктов)

О нас

Мы, Shenzhen Halnziye Electronics Co., Ltd., являемся старшим производителем термопаста в Китае В течение многих лет нашей основной продукцией являются составы для теплоотвода, штукатурка для радиатора, поток радиатора и тепловая прокладка, наши продукты широко используются в процессорах и VGA, светодиодах, IC и т. Основными рынками сбыта являются ЕС, Северная Америка, северо-Восточной Азии, Юго-Восточной Азии и т.д., я полагаю, вы найдете то, что вы хотите сделать заказ с наилучшей производительности затрат.

FAQ

1> Время выполнения:

Меньше или равно 1000 шт. В течение 3 рабочих дней; другое количество зависит от организации нашего завода.

2> Срок доставки: 3 ~ 5, работа экспресс-доставкой от двери до двери и из аэропорта в аэропорт, если на корабле, это зависит от расписания и пункта назначения.

3> На все электронные письма ответят в течение 12 часов. Если вы не получили наш ответ, отправьте его еще раз, и мы ответим как можно скорее.

4> Любой другой вопрос, не стесняйтесь обращаться к нам

,

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *