Алюминий теплопроводность: Свойства алюминия: плотность, теплопроводность, теплоемкость Al

Почему алюминиевая фольга не становится горячей после того, как вытащила ее из духовки?

Общие знания

28.03.2021

4 443 2 минут чтения

Металлический алюминий не может удерживать много тепла. Кроме того, фольга тонкая и имеет относительно большую площадь поверхности. Сочетание всех этих факторов предотвращает чрезмерное нагревание фольги на ощупь, даже если она нагревается в течение длительного времени.

Положите замороженную пиццу на лист алюминиевой фольги и поместите ее в духовку. Затем разогрейте ее в течение нескольких минут и извлеките, сырную и вкусную пиццу.

Пицца будет горячей (и готовой к подаче), но алюминиевая фольга, которая была под пирогом, и внутри печи столько же времени, сколько и пицца, не будет горячей на ощупь!

Почему так случилось? Почему алюминиевая фольга не становится горячей после того, как вы достали ее из духовки (или после любого другого нагрева), в то время как почти все остальное, что вы кладете в духовку, становится горячим на ощупь.

Важно: слово «духовка», которое используется в статье несколько раз, относится к большим конвекционным печам. Не рекомендуется класть в микроволновую печь алюминий или любой другой металл, так как материал может загореться.

Теплопроводность алюминия

Теплопроводность — это свойство вещества, определяющее, насколько быстро оно способно передавать тепло. Если данный объект быстро передает тепло, считается, что он обладает высокой теплопроводностью. Точно так же объекты с низкой теплопроводностью дольше переносят тепло.

Компьютерный радиатор из алюминия.

Поэтому вполне естественно, что в качестве теплоизоляторов используются вещества с низкой теплопроводностью, то есть предметы, не пропускающие тепло (посуда с тефлоновым покрытием). Например, для изготовления радиаторов используются объекты с относительно более высокой теплопроводностью.

Алюминий, как вы уже догадались, обладает относительно высокой теплопроводностью, что делает его идеальным для использования в качестве фольги для упаковки пищевых продуктов.

Но это еще не все… есть еще одна важная вещь, которая делает алюминиевую фольгу такой уникальной.

Низкая тепловая масса алюминиевой фольги

Алюминиевая фольга не только обладает высокой теплопроводностью, но также очень тонкая (малая масса) и, очевидно, имеет большую площадь поверхности. Благодаря этому тепло, которое поглощает фольга, быстро теряется в окружающий воздух.

Обратите внимание, какой он тонкий и плоский.

Плоскостность и большая площадь поверхности алюминиевой фольги обуславливают очень низкую тепловую массу.

А что такое тепловая масса?

Тепловая масса объекта — это его способность сохранять или поглощать тепло. Вещи, которые считаются «трудными» для нагрева, обычно имеют высокую тепловую массу. Кирпич или бетон, например, нагреваются только после того, как на них подано много тепловой энергии. Напротив, легкие предметы, такие как дерево, имеют низкую тепловую массу, потому что они плохо поглощают или накапливают тепло.

Алюминиевая фольга имеет низкую тепловую массу из-за такой малой массы и такой большой площади поверхности. Вот почему алюминиевая фольга не способна «удерживать» много тепла.

Эти факторы в совокупности делают алюминий идеальным выбором для упаковки вещей, потому что он не удерживает много тепла. И какое бы небольшое количество тепла он ни удерживал, оно быстро передается из него благодаря высокой теплопроводности металла.

Алюминиевая фольга не кажется слишком горячей на ощупь даже после длительного нагрева.

Еще один важный фактор, который часто связывают с эффективностью алюминиевой фольги, — это удельная теплоемкость.

Удельная теплоемкость алюминия

Удельная теплоемкость измеряет количество тепловой энергии, необходимое для повышения температуры 1 кг объекта на 1 кельвин (В Международной системе единиц (СИ)).

Распространено заблуждение, что алюминий имеет низкую удельную теплоемкость. На самом деле алюминий имеет относительно высокую удельную теплоемкость по сравнению с некоторыми другими металлами, такими как медь и железо. Собственно, поэтому определенная посуда сделана из алюминия.

Тем не менее алюминиевая фольга слишком тонкая и имеет очень высокую площадь поверхности, чтобы эффективно передавать достаточно тепла руке человека.

Подумайте об этом так… очень маленький контейнер может вмещать только небольшое количество воды. Если вы опорожните заполненный водой контейнер над головой, вы не промокнете, потому что вода в контейнере слишком мала по объему.

Короче говоря, алюминиевая фольга не кажется горячей на ощупь, потому что после извлечения из духовки она быстро теряет тепло в окружающий воздух; того небольшого тепла, которое она еще имеет, достаточно, чтобы нагреть только небольшую часть вашего пальца (но не всю руку).

Подпишитесь на нас:Дзен.Новости / Вконтакте / Telegram

Свойства алюминия — ПЕРЕПЛАВ.РУ

Сферы использования алюминия.

Алюминий —  химический элемент главной подгруппы третьей группы третьего периода ПСХИ  Менделеева Д. И., с атомным номером 13. Обозначается символом AL (лат. Aluminium). Относится к группе лёгких металлов. Наиболее распространённый металл и третий по распространённости химический элемент в земной коре (после кислорода и кремния).

Простое вещество алюминий — лёгкий, немагнитящийся металл серебристо-белого цвета, легко поддающийся ковке, литью, механической обработке. Алюминий обладает высокой тепло- и электропроводностью, стойкость к коррозии обуславливается образованием оксидной плёнки на поверхности, защищающей  от дальнейшего воздействия агрессивной среды.

Физические свойства алюминия. Плотность — 2,7 г/см³, температура плавления   —  порядка 658-660 °C, удельная теплота плавления — 390 кДж/кг, температура кипения — 2500 °C, удельная теплота испарения — 10,53 МДж/кг, временное сопротивление литого алюминия — 10…12 кг/мм², деформируемого — 18…25 кг/мм², сплавов — 38…42 кг/мм².

Твёрдость по Бринеллю — 24…32 кгс/мм², высокая пластичность: технический алюминий — 35 %, чистый алюминий — 50 %, прокатывается в фольгу. Модуль Юнга — 70 ГПа. электропроводность — 0,0265 мкОм·м, теплопроводность — 1,24×10−3 Вт/(м·К), обладает высокой светоотражательной способностью.температурный коэффициент линейного расширения 24,58×10−6 К−1 (20…200 °C). Образует сплавы практически со всеми прочими металлами.

Впервые алюминий был выделен как самостоятельное вещество в Европе Гансом Эрстедом в 1825 году. Современный метод, основанный на получении алюминия электролизом глинозема, растворённого в расплавленном криолите, положил начало широчайшей сфере применения алюминия в нашей жизни

 Физические и химические свойства объясняют огромное значение алюминия в мировой экономике. Без него аэрокосмическая индустрия никогда не получила бы развития. Алюминий и сплавы на его основе необходимы для производства автомобилей, в машиностроении, микроэлектронике, да наверно вообще во всех отраслях промышленности. Самые разные виды продуктов из алюминия используются в современном строительстве. Алюминий практически вытеснил медь в качестве проводников и кабелей для высоковольтных линий ЛЭП. Половина кухонной посуды, продаваемой каждый год во всем мире, сделана именно из алюминия и его сплавов. Производство современных зеркал немыслимо без алюминиевой пудры. В производстве строительных материалов используется как газообразующий агент. Без алюминиевых банок для напитков уже невозможно представить ни одну витрину магазина, или аптеку без лекарств, упакованных в алюминиевую фольгу. А как хорошо попросту запечь мясо или рыбу в духовом шкафу, и все это не получится без алюминиевой фольги!

Как компонент используется в стекловарении, его соединения используются в качестве высокоэффективного горючего в ракетных топливах; в алюминиевых бронзах основные компоненты — медь и алюминий. В магниевых сплавах в качестве добавки чаще всего используется алюминий. Для изготовления спиралей в электронагревательных приборах используют (наряду с другими сплавами) фехраль (Fe, Cr, Al).

Еще один пример — Алюминий зарегистрирован в качестве пищевой добавки Е173.

 

Если мир без алюминия представляется не самым уютным местом, то мир, в котором алюминий есть, открывает нам самые разные возможности.

 

Наша компания осуществляет производство и поставку на внешний и внутренний рынки сплавов алюминиевых литейных, деформируемых, алюминий технической чистоты (технический алюминий), алюминий для раскисления (раскислители) различных марок.

Цены на алюминий и его сплавы, а так же способы доставки алюминия можно уточнить, связавшись с нами по телефону или электронной почте.

 

Встретившись с потребностью в алюминии или сплавах алюминия Вы можете задать в поиске «купим чушку» или «купим сплав алюминия», знайте, что в случае с «куплю чушку» лучше обратиться к нам, как специалистам в области производства и поставок. Мы сможем помочь Вам подобрать интересующий Вас сплав в соответствии с потребностями и совместно скоординируем форму выпуска, сроки и период поставки. 

Исключительно повышенная теплопроводность алюминия под воздействием экстремальных давлений: исследование основных принципов

Сохранить цитату в файл

Формат:

Резюме (текст)PubMedPMIDAbstract (текст)CSV

Добавить в коллекции

  • Создать новую коллекцию
  • Добавить в существующую коллекцию

Назовите свою коллекцию:

Имя должно содержать менее 100 символов

Выберите коллекцию:

Не удалось загрузить вашу коллекцию из-за ошибки
Повторите попытку

Добавить в мою библиографию

  • Моя библиография

Не удалось загрузить делегатов из-за ошибки
Повторите попытку

Ваш сохраненный поиск

Название сохраненного поиска:

Условия поиска:

Тестовые условия поиска

Электронная почта:

(изменить)

Который день?

Первое воскресеньеПервый понедельникПервый вторникПервая средаПервый четвергПервая пятницаПервая субботаПервый деньПервый рабочий день

Который день?

ВоскресеньеПонедельникВторникСредаЧетвергПятницаСуббота

Формат отчета:

SummarySummary (text)AbstractAbstract (text)PubMed

Отправить максимум:

1 шт. 5 шт. 10 шт. 20 шт. 50 шт. 100 шт. 200 шт.

Отправить, даже если нет новых результатов

Необязательный текст в электронном письме:

Создайте файл для внешнего программного обеспечения для управления цитированием

. 2022 1 декабря; 13(47):10918-10923.

doi: 10.1021/acs.jpclett.2c03090.

Epub 2022 17 ноября.

Ашутош Гири
1
 , Правин Карна
2
 , Патрик Хопкинс
1

3

4

Принадлежности

  • 1 Факультет машиностроения и аэрокосмической техники, Университет Вирджинии, Шарлоттсвилль, Вирджиния 22904, США.
  • 2 Факультет машиностроения, промышленного и системного проектирования, Университет Род-Айленда, Кингстон, Род-Айленд 02881, США.
  • 3 Факультет материаловедения и инженерии, Университет Вирджинии, Шарлоттсвилль, Вирджиния 22904, США.
  • 4 Факультет физики, Университет Вирджинии, Шарлоттсвилль, Вирджиния 22904, США.

  • PMID:

    36394985

  • DOI:

    10.1021/acs.jpclett.2c03090

Ашутош Гири и др.

J Phys Chem Lett.

.

. 1 декабря 2022 г.; 13(47):10918-10923.

doi: 10.1021/acs.jpclett.2c03090.

Epub 2022 17 ноября.

Авторы

Ашутош Гири
1
 , Правин Карна
2
 , Патрик Хопкинс
1

3

4

Принадлежности

  • 1 Факультет машиностроения и аэрокосмической техники, Университет Вирджинии, Шарлоттсвилль, Вирджиния 22904, США.
  • 2 Факультет машиностроения, промышленного и системного проектирования, Университет Род-Айленда, Кингстон, Род-Айленд 02881, США.
  • 3 Факультет материаловедения и инженерии, Университет Вирджинии, Шарлоттсвилль, Вирджиния 22904, США.
  • 4 Факультет физики, Университет Вирджинии, Шарлоттсвилль, Вирджиния 22904, США.

  • PMID:

    36394985

  • DOI:

    10.1021/acs.jpclett.2c03090

Абстрактный

Условия экстремального давления раскрывают фундаментальные представления о физических свойствах элементарных металлов, которые иначе не проявляются в условиях окружающей среды. Здесь мы используем теорию возмущения функционала плотности, чтобы продемонстрировать, что изменение теплопроводности в результате больших гидростатических давлений при комнатной температуре для алюминия является самым большим среди всех известных материалов. В частности, по сравнению с окружающими условиями мы обнаружили, что изменение теплопроводности алюминия больше, чем относительные изменения теплопроводности алмаза и кубического нитрида бора вместе взятых, которые являются двумя наиболее теплопроводными объемными материалами, известными на сегодняшний день. Мы связываем это с относительно большим увеличением длины свободного пробега и времени жизни электронов в алюминии в результате более слабой электрон-фононной связи при более высоких давлениях. Наша работа дает прямое представление об исключительных электронных транспортных свойствах алюминия под давлением и продвигает широкую парадигму для понимания теплового переноса в металлах под экстремальным давлением.

Похожие статьи

  • Электронная теплопроводность графена.

    Kim TY, Park CH, Marzari N.

    Ким Т.И. и др.
    Нано Летт. 2016 13 апреля; 16 (4): 2439-43. doi: 10.1021/acs.nanolett.5b05288. Epub 2016 3 марта.
    Нано Летт. 2016.

    PMID: 26907524

  • Аномальный тепловой перенос при высоком давлении в арсениде бора.

    Ли С., Цинь З., Ву Х., Ли М., Кунц М., Алатас А., Кавнер А., Ху Ю.

    Ли С и др.
    Природа. 2022 декабрь; 612 (7940): 459-464. doi: 10.1038/s41586-022-05381-x. Epub 2022 23 ноября.
    Природа. 2022.

    PMID: 36418403

  • Высокая плоскостная теплопроводность тонких пленок нитрида алюминия.

    Hoque MSB, Koh YR, Braun JL, Mamun A, Liu Z, Huynh K, Liao ME, Hussain K, Cheng Z, Hoglund ER, Olson DH, Tomko JA, Aryana K, Galib R, Gaskins JT, Elahi MMM, Лесеман З.К., Хоу Дж.М., Луо Т., Грэм С., Гурски М.С., Хан А., Хопкинс П. Е.

    Hoque MSB и др.
    АКС Нано. 2021 22 июн;15(6):9588-9599. doi: 10.1021/acsnano.0c09915. Epub 2021 28 апр.
    АКС Нано. 2021.

    PMID: 33908771

  • Тезисы презентаций на собрании Ассоциации ученых-клиницистов 143 rd Луисвилл, Кентукки, 11–14 мая 2022 г.

    [Нет авторов в списке]

    [Нет авторов в списке]
    Энн Клин Lab Sci. 2022 май; 52(3):511-525.
    Энн Клин Lab Sci. 2022.

    PMID: 35777803

    Аннотация недоступна.

  • Первопринципы определения сверхвысокой теплопроводности арсенида бора: конкурент алмазу?

    Линдси Л., Бройдо Д.А., Райнеке Т.Л.

    Линдси Л. и др.
    Phys Rev Lett. 2013 12 июля; 111 (2): 025901. doi: 10.1103/PhysRevLett. 111.025901. Epub 2013 8 июля.
    Phys Rev Lett. 2013.

    PMID: 23889420

Посмотреть все похожие статьи

Полнотекстовые ссылки

Американское химическое общество

Укажите

Формат:

ААД

АПА

МДА

НЛМ

Отправить по номеру

Теплопроводность алюминиевых покрытий

 Где мир собирается для
гальваники, анодирования и отделки Вопросы и ответы с 1989 г.

——

Учебное пособие:
(для обеспечения контекста, надеюсь, поможет читателям быстрее понять вопросы и ответы)

Теплопроводность (λ) — это мера готовности материала определенного типа обеспечивать передачу тепла через него. Кристаллическая структура и свободные электроны металлов делают их не только электропроводными, но и теплопроводными.

Теплопроводность, фактическое количество тепла, которое будет передано (на единицу площади контакта), равно λ * ΔT/толщина. Поскольку конверсионные покрытия очень тонкие, а теплопроводность обратно пропорциональна этой толщине, возможно, как неоднократно утверждалось на этой странице, конверсионные покрытия не оказывают большого влияния на теплопроводность.

Текущие сообщения:

11 августа 2021 г.

В. Уменьшается ли теплопроводность после нанесения конверсионного покрытия на алюминий? У нас есть 5052 алюминиевых пластины (толщиной 0,093) с конверсионным покрытием в соответствии с MIL-DTL-5541 Type II Class 3. Цвет — золотой. Мы проводим некоторые испытания и замечаем меньшую теплопередачу при использовании этих пластин по сравнению с незавершенными пластинами нашего прототипа.

Сьюзан Спенсер
— Фредериксбург, Вирджиния

август 2021

А. Привет, Сьюзен. Как вы уже знаете, алюминий – это металл с высокой теплопроводностью. Конверсионные покрытия представляют собой гели и определенно имеют значительно более низкую проводимость, и мы были бы очень заинтересованы в любых цифрах, которые вы можете предложить нам по результатам ваших испытаний.

Но что обычно имеет значение практически , так это теплопроводность (тепло, которое передается через соприкасающиеся поверхности), и это обратно пропорционально толщине конверсионного покрытия, и они обычно очень тонкие — таким образом утверждения на этой странице о том, что конверсионное покрытие обычно не имеет большого эффекта.

Тем не менее всегда возможны исключения: если, например. для вас крайне важно, чтобы ваши пластины не только эффективно передавали тепло по ним, но и по какой-то причине сохраняли практически одинаковую температуру (очень низкая ΔT), конверсионное покрытие может быть проблемой 🙂

Удачи и С уважением,

Тед Муни, ЧП RET
Стремление жить Алоха
Finishing. com — Пайн-Бич, Нью-Джерси

Тесно связанные исторические сообщения, самые старые первые …

Учебное пособие:
(для обеспечения контекста, надеюсь, поможет читателям быстрее понять вопросы и ответы)

«Иридит» — торговое название Macdermid для их линейки хроматных конверсионных покрытий для алюминия. «Алодин» — это их торговая марка Henkel. Это, вероятно, две самые известные торговые марки, но они есть и у других поставщиков. В США словосочетание «химическая пленка» также иногда используется как синоним.

«Анодирование» — это совершенно другое покрытие алюминия, см. наш FAQ «Введение в анодирование».

2003

В. Здравствуйте!

Я хотел бы знать, где я могу найти информацию о том, как покрытия Iridite/Alodine и анодирование влияют на теплопроводность алюминия. В частности, при изготовлении радиатора для электронного компонента типично маскировать фактическую площадь контакта при анодировании, но является ли это абсолютно необходимым для иридита/алодина? Поскольку последний сохраняет электропроводность алюминия, оказывает ли он также незначительное влияние на теплопроводность?

Спасибо!

Ричард Андельфингер
— Темпе, Аризона, США

2003

A. Я бы не подумал, что конверсионное покрытие сильно уменьшит теплопроводность, но коррозионно-стойкие свойства действительно ухудшаются при температуре выше 150 °F.

Согласно списку, который я храню для себя, вы можете проверить письма 15733 и 11120. Также могут быть полезны письма 3207 и 9881.

Джим Горсич
Accurate Anodizing Inc.

Комптон, Калифорния, США

Несколько потоков были объединены; пожалуйста, простите за повторение, хронологические ошибки или неуважение к другим ответам (они не были на той же странице) 🙂

«Иридитовая теплопроводность?»

2004

В. Кто-нибудь знает теплопроводность слоя иридита на алюминии? Он такой же теплопроводный, как алюминий?

Спасибо!

Тим Ли
Инженер — Лос-Анджелес, Калифорния, США

2004

A. Он далеко не так теплопроводен, как алюминий, но его слой настолько чертовски тонкий, что практически не подходит для всех применений.

Джеймс Уоттс
— Наварра, Флорида

2004

A. Я не уверен, но полагаю, что конверсионное покрытие немного менее теплопроводно, но настолько тонкое, что не обеспечивает особых изоляционных свойств. Я знаю, что свойства коррозионной стойкости начинают ухудшаться при температуре выше 140 ° F, поэтому, если вы собираетесь использовать свою деталь в высокотемпературной среде, химическое конверсионное покрытие, вероятно, не будет вашим лучшим выбором, независимо от его теплопроводности.

Джим Горсич
Accurate Anodizing Inc.

Комптон, Калифорния, США

Несколько потоков были объединены; прошу простить за повторение, хронологические ошибки или неуважение к другим ответам (они не были на той же странице) 🙂

Теплопроводность хроматного конверсионного покрытия

19 ноября 2008 г.

В. Я разрабатываю монтажный кронштейн для выпрямителя и стремлюсь максимально увеличить теплопередачу. Я ищу информацию о теплопроводности хроматных конверсионных покрытий при нанесении на цинковое покрытие. Я обнаружил, что термический коэффициент цинка примерно в 5 раз больше, чем у стали, но не могу найти никакой информации о хроматных покрытиях. Будем признательны за любую информацию,
Спасибо,
Даррен

Даррен Райли
Инженер по продукту – Шарлотта, Северная Каролина

21 ноября 2008 г.

A. Толщина хромата будет варьироваться от детали к детали и даже на некоторых частях.
Для монтажного кронштейна снижением теплопроводности можно пренебречь, так как обычный желтый цвет очень тонкий.

Джеймс Уоттс
— Наварра, Флорида

22 ноября 2008 г.

А. Даррен,

Из-за природы хроматной пленки я не вижу эффекта от большинства пленок. Запечатанные пленки — другое дело. Толщина хромата варьируется в зависимости от типа использования хромата, поэтому для ваших целей вам потребуется указать некоторую дополнительную информацию, касающуюся защиты от коррозии и/или других особенностей.

Published by admin