Теплопроводность алюминия

Теплопроводность  алюминия по сравнению с другими металлами достаточно высока, благодаря чему, в совокупности с другими его свойствами,  он сам, также как и его сплавы, широко используются в промышленности. Выше, чем у алюминия теплопроводность среди металлов только у серебра и меди.

Алюминий – легкий серебристо-белый металл, обладающий высокой электропроводностью, теплопроводностью, стойкостью к коррозии благодаря способности образовывать на поверхности прочную оксидную пленку. Его плотность – 2,7 кг/м3. Температура плавления – 660°С. Может образовывать сплавы практически со всеми металлами.

Так как в чистом виде алюминий металл мягкий, то используется он в основном в виде различных сплавов, одним из наиболее известных из которых является дюралюминий – сплав с добавкой небольшого количества меди и магния.

Теплопроводность это свойство проводить тепло. Коэффициент теплопроводности показывает количество тепла, проходящее за единицу времени сквозь 1 см вещества при разности температур в 1°С.

На теплопроводность его существенно влияет количество примесей.  У технического чистого алюминия (99,49%) при температуре 200°С равна 209 Вт/м*К. У алюминия (99,70%) при температуре 200°С равна 222 Вт/м*К. У рафинированного алюминия (99, 9%) при температуре 190°С теплопроводность уже составляет 343 Вт/м*К.

Сплавы алюминия (с добавлением меди, магния, серебра и т.д.) обладают гораздо более низкой теплопроводностью.

Так добавление к алюминию магния в количестве 2%понижает теплопроводность с 209 до 126 Вт/м*К.

При присутствии в алюминии 12% кремния его теплопроводность составляет при 20°С 176 Вт/м*К, при 100°С – 196 Вт/м*К, при 400°С – 290 Вт/м*К.

При присутствии в алюминии 4% меди его теплопроводность составляет при 20°С 125 Вт/м*К, при 100°С – 139 Вт/м*К, при 300°С – 173 Вт/м*К.

При присутствии в алюминии 10% магния его теплопроводность составляет при 20°С 84 Вт/м*К, при 100°С – 87 Вт/м*К, при 300°С – 102 Вт/м*К.

При присутствии в алюминии 3% кремния и 4% меди его теплопроводность составляет при 20°С 121 Вт/м*К, при 100°С – 131 Вт/м*К, при 300°С – 164 Вт/м*К.

Значение коэффициента теплопроводности алюминия и его сплавов зависит также от их температуры. К примеру, для чистого алюминия (98,5%) значение коэффициента теплопроводности при 0°С будет составлять 201 Вт/м*К, при 20°С – 202 Вт/м*К, при 100°С – 205 Вт/м*К, при 200°С – 229 Вт/м*К, а при 400°С уже 318 Вт/м*К.

Благодаря высокой теплопроводности алюминий широко применяют при изготовлении посуды, пищевой фольги для духовок. Благодаря небольшому весу и коррозионной стойкости используют в строительстве. Однако из-за высокой теплопроводности алюминий сложно сваривать. Так как тепло от места сварки быстро отводится, то при сварочных работах необходимо повышенное количество тепла. А так как это свойство сочетается с невысокой температурой плавления и сильным уменьшением прочности при нагреве, то при сварке алюминиевых деталей гораздо выше вероятность прожога или расплавления, чем у стальных.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *