Теплопроводность свинец: Плотность свинца, теплопроводность и удельная теплоемкость свинца Pb
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).
t, °С → | -223 | -173 | -73 | 27 | 127 | 227 | 327 | 327,7 | 527 | 727 |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
d, кг/м3 | — | 11531 | 11435 | 11340 | 11245 | 11152 | 11059 | 10686 | 10430 | 10198 |
Cp, Дж/(кг·град) | 103 | 116,8 | 123,2 | 127,5 | 132,8 | 137,6 | 142,1 | 146,4 | 143,3 | 140,1 |
λ, Вт/(м·град) | 43,6 | 39,2 | 36,5 | 35,1 | 34,1 | 32,9 | 31,6 | 15,5 | 19,0 | 21,4 |
a·106, м2/с | 35,7 | 29,1 | 24,3 | 24,3 | 22,8 | 21,5 | 20,1 | 9,9 | 12,7 | 15,0 |
ρ·108, Ом·м | 2,88 | 6,35 | 13,64 | 21,35 | 29,84 | 38,33 | 47,93 | 93,6 | 102,9 | 112,2 |
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
Серебро | 407 |
Медь | 384 |
Золото | 308 |
Алюминий | 209 |
Латунь | 111 |
Платина | 70 |
Олово | 65 |
Серый чугун | 50 |
Бронза | 47-58 |
Сталь | 47 |
Свинец | 35 |
Плохие проводники тепла
Ртуть | 8,2 |
Котельная накипь | ~3 |
Мрамор | 2,8 |
Лёд (0°С) | 2,23 |
Песчаник | ~2 |
Фарфор | ~1,4 |
Кварцевое стекло | 1,36 |
Бетон | 0,7-1,2 |
Стекло | ~0,7 |
Кирпич | ~0,7 |
Вода | 0,58 |
Теплоизоляторы
Асбест | 0,4-0,8 |
Поливинилхлорид | ~0,17 |
Кожа | ~0,15 |
Дерево | 0,1-0,2 |
Древесный уголь | 0,1-0,17 |
Пробка | ~0,05 |
Стекловата | ~0,05 |
Шамот | 0,04 |
Пенопласт | 0,04 |
Воздух | 0,034 |
Перо | 0,02 |
Вакуум | 0,00 |
ПОЛЕЗНЫЕ ССЫЛКИ: БОНУСЫ ИНЖЕНЕРАМ!: МЫ В СОЦ.СЕТЯХ: | 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 химических элементов λ, Вт/(м·К)
|
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.
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.
Алюминий | 660° |
Серебро | 962° |
Золото | 1064° |
Медь | 1085° |
Чугун | 1200° |
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.
ПОЛЕЗНЫЕ ССЫЛКИ: БОНУСЫ ИНЖЕНЕРАМ!: МЫ В СОЦ.СЕТЯХ: | 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)
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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
- IPC-J-STD-006 Test Methods Manual, www.ipc.org.
- Кинг, Дж. А., «Справочник по материалам для гибридной микроэлектроники», Artec House, Норвуд, Массачусетс, 1988.
- Билек, Дж. И др., «Теплопроводность расплавленных бессвинцовых припоев», Европейский симпозиум по микроэлектронике и упаковке, Июнь 2004 г., Чехия.
- Технический паспорт продукта AIM, www.aimsolder.com.
- 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.
- 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
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
,