Ποια υλικά κάνουν έναν καλό θερμικό αγωγό;

Οι καλοί θερμικοί αγωγοί είναι υλικά που μεταφέρουν εύκολα τη θερμότητα. Το κάνουν αυτό επειδή τα άτομα τους είναι διατεταγμένα με τρόπο που επιτρέπει την εύκολη δόνηση και τη μεταφορά ενέργειας. Εδώ είναι μια κατανομή:

Υλικά που είναι καλοί θερμικοί αγωγοί:

* μέταλλα:

* Χαλκός: Ένας από τους καλύτερους θερμικούς αγωγούς, που χρησιμοποιούνται ευρέως σε ηλεκτρονικά, ψύκτρα και μαγειρικά σκεύη.

* αλουμίνιο: Ελαφρύ και φθηνότερο από το χαλκό, καθιστώντας την δημοφιλή επιλογή για πολλές εφαρμογές.

* ασήμι: Ακόμα καλύτερα από το χαλκό, αλλά πιο ακριβό, που χρησιμοποιείται σε εξειδικευμένες εφαρμογές.

* χρυσό: Επίσης, ένας καλός αγωγός, που χρησιμοποιείται συχνά στα ηλεκτρονικά, λόγω της αντίστασης του στη διάβρωση.

* χάλυβα: Λιγότερο αγώγιμο από το χαλκό ή το αλουμίνιο, αλλά ισχυρότερο και πιο ανθεκτικό.

* Άλλα υλικά:

* Diamond: Ο καλύτερος θερμικός αγωγός γνωστός.

* γραφίτη: Εξαιρετική αγωγιμότητα κατά μήκος των στρωμάτων της, που χρησιμοποιούνται σε ψύκτες και ηλεκτρονικά.

Γιατί αυτά τα υλικά είναι καλοί αγωγοί;

* Δωρεάν ηλεκτρόνια: Τα μέταλλα έχουν μια "θάλασσα" ελεύθερα ηλεκτρόνια που μπορούν εύκολα να μετακινηθούν και να μεταφέρουν ενέργεια.

* Συσκευασμένα άτομα: Τα άτομα σε μέταλλα είναι σφιχτά συσκευασμένα, επιτρέποντας την αποτελεσματική μεταφορά ενέργειας μέσω των κραδασμών.

* Υψηλή θερμική αγωγιμότητα: Αυτό είναι ένα μέτρο για το πόσο καλά ένα υλικό διεξάγει θερμότητα. Τα μέταλλα έχουν γενικά υψηλή θερμική αγωγιμότητα.

Παράγοντες που επηρεάζουν τη θερμική αγωγιμότητα:

* Θερμοκρασία: Η θερμική αγωγιμότητα γενικά αυξάνεται με τη θερμοκρασία.

* ακαθαρσίες: Οι ακαθαρσίες μπορούν να μειώσουν τη θερμική αγωγιμότητα.

* Δομή: Η κρυσταλλική δομή και η διάταξη των ατόμων μπορούν να επηρεάσουν την αγωγιμότητα.

Παραδείγματα καλών θερμικών αγωγών που χρησιμοποιούνται:

* μαγειρικά σκεύη: Οι δοχείες χαλκού και αλουμινίου και τα τηγάνια μεταφέρουν τη θερμότητα γρήγορα και ομοιόμορφα.

* ψύξη ζεστάρι: Οι ψύκτες από αλουμίνιο ή χαλκό χρησιμοποιούνται σε ηλεκτρονικές συσκευές για να διαλυθούν θερμότητα από τα εξαρτήματα.

* θερμαντικά σώματα: Τα καλοριφέρ κινητήρα χρησιμοποιούν ένα συνδυασμό μεταλλικών πτερυγίων και υγρών για να μεταφέρουν τη θερμότητα μακριά από τον κινητήρα.

* Εναλλάκτες θερμότητας: Χρησιμοποιείται σε σταθμούς ηλεκτροπαραγωγής, συστήματα ψύξης και άλλες εφαρμογές για τη μεταφορά θερμότητας μεταξύ υγρών.