Алюминий теплопроводность: Свойства алюминия: плотность, теплопроводность, теплоемкость Al
Содержание
Теплопроводность сталь медь алюминий — Dudom
Перед тем как работать с различными металлами и сплавами, следует изучить всю информацию, касающуюся их основных характеристик. Сталь является самым распространенным металлом и применяется в различных отраслях промышленности. Важным ее показателем можно назвать теплопроводность, которая варьируется в широком диапазоне, зависит от химического состава материала и многих других показателей.
Что такое теплопроводность
Данный термин означает способность различных материалов к обмену энергией, которая в этом случае представлена теплом. При этом передача энергии проходит от более нагретой части к холодной и происходит за счет:
- Молекул.
- Атомов.
- Электронов и других частиц структуры металла.
Теплопроводность нержавеющей стали будет существенно отличаться от аналогичного показателя другого металла — например, коэффициент теплопроводности меди будет иным, нежели у стали.
Для обозначения этого показателя используется специальная величина, именуемая коэффициентом теплопроводности. Она характеризуется количеством теплоты, которое может пройти через материал за определенную единицу времени.
Показатели для стали
Теплопроводность может существенно отличаться в зависимости от химического состава металла. Коэффициент данной величины у стали и меди будет разным. Кроме этого, при повышении или уменьшении концентрации углерода изменяется и рассматриваемый показатель.
Существуют и другие особенности теплопроводности:
- Для стали, которая не имеет примесей, значение составляет 70 Вт/(м* К).
- У углеродистых и высоколегированных сталей проводимость намного ниже. За счет увеличения концентрации примесей она существенно снижается.
- Само термическое воздействие также может оказывать воздействие на структуру металла.
Как правило, после нагрева структура меняет значение проводимости, что связано с изменением кристаллической решетки.
Коэффициент теплопроводности алюминия значительно выше, что связано с более низкой плотностью этого материала. Теплопроводность латуни также отличается от соответствующего показателя стали.
Влияние концентрации углерода
Концентрация углерода в стали влияет на величину теплопередачи:
- Низкоуглеродистые стали имеют высокий показатель проводимости. Именно поэтому они используются при изготовлении труб, которые затем применяются при создании трубопровода системы отопления. Значение коэффициента варьирует в пределе от 54 до 47 Вт/(м* К).
- Средним коэффициентом для распространенных углеродистых сталей является значение от 50 до 90 Вт/(м* К). Именно поэтому подобный материал используется при изготовлении деталей различных механизмов.
- У металлов, которые не содержат различных примесей, коэффициент составляет 64 Вт/(м* К).
Это значение несущественно изменяется при термическом воздействии.
Таким образом, рассматриваемый показатель у легированных сплавов может меняться в зависимости от температуры эксплуатации.
Значение в быту и производстве
Почему важно учитывать коэффициент теплопроводности? Подобное значение указывается в различных таблицах для каждого металла и учитывается в нижеприведенных случаях:
- При изготовлении различных теплообменников. Тепло является одним из важных носителей энергии. Его используют для обеспечения комфортных условий проживания в жилых и иных помещениях. При создании отопительных радиаторов и бойлеров важно обеспечить быструю и полную передачу тепла от теплоносителя к конечному потребителю.
- При изготовлении отводящих элементов. Часто можно встретить ситуацию, когда нужно провести не подачу тепла, а отвод. Примером назовем случай отвода тепла от режущей кромки инструмента или зубьев шестерни.
Для того чтобы металл не терял свои основные эксплуатационные качества, обеспечивается быстрый отвод тепловой энергии. - При создании изоляционных прослоек. В некоторых случаях материал не должен проводить передачу тепловой энергии. Для подобных условий эксплуатации выбирается металл, который обладает низким коэффициентом проводимости тепла.
Определяется рассматриваемый показатель при проведении испытаний в различных условиях. Как ранее было отмечено, коэффициент проводимости тепла может зависеть от температуры эксплуатации. Поэтому в таблицах указывается несколько его значений.
Перед тем как работать с различными металлами и сплавами, следует изучить всю информацию, касающуюся их основных характеристик. Сталь является самым распространенным металлом и применяется в различных отраслях промышленности. Важным ее показателем можно назвать теплопроводность, которая варьируется в широком диапазоне, зависит от химического состава материала и многих других показателей.
Что такое теплопроводность
Данный термин означает способность различных материалов к обмену энергией, которая в этом случае представлена теплом. При этом передача энергии проходит от более нагретой части к холодной и происходит за счет:
- Молекул.
- Атомов.
- Электронов и других частиц структуры металла.
Теплопроводность нержавеющей стали будет существенно отличаться от аналогичного показателя другого металла — например, коэффициент теплопроводности меди будет иным, нежели у стали.
Для обозначения этого показателя используется специальная величина, именуемая коэффициентом теплопроводности. Она характеризуется количеством теплоты, которое может пройти через материал за определенную единицу времени.
Показатели для стали
Теплопроводность может существенно отличаться в зависимости от химического состава металла.
Коэффициент данной величины у стали и меди будет разным. Кроме этого, при повышении или уменьшении концентрации углерода изменяется и рассматриваемый показатель.
Существуют и другие особенности теплопроводности:
- Для стали, которая не имеет примесей, значение составляет 70 Вт/(м* К).
- У углеродистых и высоколегированных сталей проводимость намного ниже. За счет увеличения концентрации примесей она существенно снижается.
- Само термическое воздействие также может оказывать воздействие на структуру металла. Как правило, после нагрева структура меняет значение проводимости, что связано с изменением кристаллической решетки.
Коэффициент теплопроводности алюминия значительно выше, что связано с более низкой плотностью этого материала. Теплопроводность латуни также отличается от соответствующего показателя стали.
Влияние концентрации углерода
Концентрация углерода в стали влияет на величину теплопередачи:
- Низкоуглеродистые стали имеют высокий показатель проводимости.
Именно поэтому они используются при изготовлении труб, которые затем применяются при создании трубопровода системы отопления. Значение коэффициента варьирует в пределе от 54 до 47 Вт/(м* К). - Средним коэффициентом для распространенных углеродистых сталей является значение от 50 до 90 Вт/(м* К). Именно поэтому подобный материал используется при изготовлении деталей различных механизмов.
- У металлов, которые не содержат различных примесей, коэффициент составляет 64 Вт/(м* К). Это значение несущественно изменяется при термическом воздействии.
Таким образом, рассматриваемый показатель у легированных сплавов может меняться в зависимости от температуры эксплуатации.
Значение в быту и производстве
Почему важно учитывать коэффициент теплопроводности? Подобное значение указывается в различных таблицах для каждого металла и учитывается в нижеприведенных случаях:
- При изготовлении различных теплообменников.
Тепло является одним из важных носителей энергии. Его используют для обеспечения комфортных условий проживания в жилых и иных помещениях. При создании отопительных радиаторов и бойлеров важно обеспечить быструю и полную передачу тепла от теплоносителя к конечному потребителю. - При изготовлении отводящих элементов. Часто можно встретить ситуацию, когда нужно провести не подачу тепла, а отвод. Примером назовем случай отвода тепла от режущей кромки инструмента или зубьев шестерни. Для того чтобы металл не терял свои основные эксплуатационные качества, обеспечивается быстрый отвод тепловой энергии.
- При создании изоляционных прослоек. В некоторых случаях материал не должен проводить передачу тепловой энергии. Для подобных условий эксплуатации выбирается металл, который обладает низким коэффициентом проводимости тепла.
Определяется рассматриваемый показатель при проведении испытаний в различных условиях. Как ранее было отмечено, коэффициент проводимости тепла может зависеть от температуры эксплуатации.
Поэтому в таблицах указывается несколько его значений.
Все изделия, используемые человеком, способны передавать и сохранять температуру прикасаемого к ним предмета или окружающей среды. Способность отдачи тепла одного тела другому зависит от вида материала, через который проходит процесс. Свойства металлов позволяют передавать тепло от одного предмета другому, с определенными изменениями, в зависимости от структуры и размера металлической конструкции. Теплопроводность металлов — один из параметров, определяющих их эксплуатационные возможности.
Что такое теплопроводность и для чего нужна
Процесс переноса энергии атомов и молекул от горячих предметов к изделиям с холодной температурой, осуществляется при хаотическом перемещении движущихся частиц. Такой обмен тепла зависит от агрегатного состояния металла, через который проходит передача. В зависимости от химического состава материала, теплопроводность будет иметь различные характеристики.
Данный процесс называют теплопроводностью, он заключается в передаче атомами и молекулами кинетической энергии, определяющей нагрев металлического изделия при взаимодействии этих частиц, или передается от более теплой части – к той, которая меньше нагрета.
Способность передавать или сохранять тепловую энергию, позволяет использовать свойства металлов для достижения необходимых технических целей в работе различных узлов и агрегатов оборудования, используемого в народном хозяйстве. Примером такого применения может быть паяльник, нагревающийся в средней части и передающий тепло на край рабочего стержня, которым выполняют пайку необходимых элементов. Зная свойства теплопроводности, металлы применяют во всех отраслях промышленности, используя необходимый параметр по назначению.
Понятие термического сопротивления и коэффициента теплопроводности
Если теплопроводность характеризует способность металлов передавать температуру тел от одной поверхности к иной, то термическое сопротивление показывает обратную зависимость, т.
е. возможность металлов препятствовать такой передаче, иначе выражаясь, – сопротивляться. Высоким термическим сопротивлением обладает воздух. Именно он, больше всего, препятствует передаче тепла между телами.
Количественную характеристику изменения температуры единицы площади за единицу времени на один градус (К), называют коэффициентом теплопроводности. Международной системой единиц принято измерять этот параметр в Вт/м*град. Эта характеристика очень важна при выборе металлических изделий, которые должны передавать тепло от одного тела к другому.
Коэффициент теплопроводности металлов при температура, °С
От чего зависит показатель теплопроводности
Изучая способность передачи тепла металлическими изделиями выявлено, что теплопроводность зависит от:
- вида металла;
- химического состава;
- пористости;
- размеров.
Металлы имеют различное строение кристаллической решетки, а это может изменить теплопроводность материала.
Так, например, у стали и алюминия, особенности строения микрочастиц влияют по-разному на скорость передачи тепловой энергии через них.
Коэффициент теплопроводности может иметь различные значения для одного и того же металла при изменении температуры воздействия. Это связано с тем, что у разных металлов градус плавления отличается, а значит, при других параметрах окружающей среды, свойства материалов также будут отличаться, а это отразится на теплопроводности.
Методы измерения
Для измерения теплопроводности металлов используют два метода: стационарный и нестационарный. Первый характеризуется достижением постоянной величины изменившейся температуры на контролируемой поверхности, а второй – при частичном изменении таковой.
Стационарное измерение проводится опытным путем, требует большого количества времени, а также применения исследуемого металла в виде заготовок правильной формы, с плоскими поверхностями. Образец располагают между нагретой и охлажденной поверхностью, а после прикосновения плоскостей, измеряют время, за которое заготовка может увеличить температуру прохладной опоры на один градус по Кельвину.
Когда рассчитывают теплопроводность, обязательно учитывают размеры исследуемого образца.
Нестационарную методику исследований используют в редких случаях из-за того, что результат, зачастую, бывает необъективным. В наши дни никто, кроме ученых, не занимается измерением коэффициента, все используют, давно выведенные опытным путем, значения для различных материалов. Это обусловлено постоянством данного параметра при сохранении химического состава изделия.
Теплопроводность стали, меди, алюминия, никеля и их сплавов
Обычное железо и цветные металлы имеют разное строение молекул и атомов. Это позволяет им отличаться друг от друга не только механическими, но и свойствами теплопроводности, что, в свою очередь, влияет на применение тех или иных металлов в различных отраслях хозяйства.
Сталь имеет коэффициент теплопроводности, при температуре окружающей среды 0 град. (С), равный 63, а при увеличении градуса до 600, он снижается до 21 Вт/м*град. Алюминий, в таких же условиях, наоборот – увеличит значение от 202 до 422 Вт/м*град.
Сплавы из алюминия, будут также повышать теплопроводность, по мере увеличения температуры. Только величина коэффициента будет на порядок ниже, в зависимости от количества примесей, и колебаться в пределах от 100 до 180 единиц.
Медь, при изменении температуры в тех же пределах, будет уменьшать теплопроводность от 393 до 354 Вт/м*град. При этом, медь содержащие сплавы латуни будут иметь такие же свойства, как и алюминиевые, а значение теплопроводности будет изменяться от 100 до 200 единиц, в зависимости от количества цинка и других примесей в составе сплава латуни.
Коэффициент теплопроводности чистого никеля считается низким, он будет менять свое значение от 67 до 57 Вт/м*град. Сплавы с содержанием никеля, будут также иметь коэффициент с пониженным значением, который, благодаря содержанию железа и цинка, колеблется от 20 до 50 Вт/м*град. А наличие хрома, позволит понизить теплопроводность в металлах до 12 единиц, с небольшим увеличением этой величины, при нагреве.
Применение
Агрегатное состояние материалов имеет отличительную структуру строения молекул и атомов.
Именно это оказывает большое влияние на металлические изделия и их свойства, в зависимости от назначения.
Отличающийся химический состав узлов и деталей из железа, позволяет обладать различной теплопроводностью. Это связано со структурой таких металлов как чугун, сталь, медь и алюминий. Пористость чугунных изделий способствует медленному нагреванию, а плотность медной структуры – наоборот, ускоряет процесс теплоотдачи. Эти свойства используют для быстрого отвода тепла или постепенного нагревания продукции инертного назначения. Примером использования свойств металлических изделий является:
- кухонная посуда с различными свойствами;
- оборудование для пайки труб;
- утюги;
- подшипники качения и скольжения;
- сантехническое оборудование для подогрева воды;
- приборы отопления.
Медные трубки широко используют в радиаторах автомобильных систем охлаждения и кондиционеров, применяемых в быту. Чугунные батареи сохраняют тепло в квартире, даже при непостоянной подаче теплоносителя требуемой температуры.
А радиаторы из алюминия, способствуют быстрой передаче тепла отапливаемому помещению.
При возникновении высокой температуры, в результате трения металлических поверхностей, также важно учитывать теплопроводность изделия. В любом редукторе или другом механическом оборудовании, способность отводить тепло, позволит деталям механизма сохранить прочность и не быть подвергнутыми разрушению, в процессе эксплуатации. Знание свойств теплопередачи различных материалов, позволит грамотно применить те или иные сплавы из цветных или черных металлов.
Почему алюминиевая фольга не становится горячей после того, как вытащила ее из духовки?
Общие знания
28.03.2021
2 414 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
Алюминий — химические и физические свойства, сферы применения
Алюминий — химические и физические свойства, сферы применения
Алюминий (Al) от латинского Aluminium — лёгкий парамагнитный металл, серебристо-белого цвета, плотностью 2712 кг/м³, легко поддающийся формовке, литью и механической обработке. Металл с повышенной тепло- и электропроводностью, и стойкостью к коррозии, за счёт образования оксидной защищающей плёнки Al2O3. Температура плавления технического алюминия 658°C, с повышенной чистотой 660°C. Сопротивление литого алюминия 10-12 кг/мм², деформируемого 18-25 кг/мм², сплавов 38-42 кг/мм².
Пластичность технического алюминия 35%, чистого 50%. Прокат с повышенной электропроводностью 37·106 cм/м, теплопроводностью 203,5 Вт/(м·К), и повышенной светоотражаемостью.
Масса доли элементов в сплавах алюминия
- Дуралюмин — дюраль, дюралюминий, от названия немецкого города, где было начато промышленное производство сплава. Сплав алюминия (основа) с медью (Cu: 2,2-5,2%), магнием (Mg: 0,2-2,7%) марганцем (Mn: 0,2-1%). Подвергается закалке и старению, часто плакируется алюминием. Является конструкционным материалом для авиационного и транспортного машиностроения.
- Силумин — легкие литейные сплавы алюминия (основа) с кремнием (Si: 4-13%), иногда до 23% и некоторыми другими элементами: Cu, Mn, Mg, Zn, Ti, Be). Изготавливают детали сложной конфигурации, главным образом в авто- и авиастроении.
- Магналии — сплавы алюминия (основа) с магнием (Mg: 1-13%) и другими элементами, обладающие высокой коррозийной стойкостью, хорошей свариваемостью, высокой пластичностью.
Изготавливают фасонные отливки (литейные магналии), листы, проволоку, заклепки и т.д. (деформируемые магналии).
Основные достоинства всех сплавов алюминия состоят в их малой плотности (2,5-2,8 г/см3), высокая прочность (в расчете на единицу веса), удовлетворительная стойкость против атмосферной коррозии, сравнительная дешевизна и простота получения и обработка.
Модули упругости алюминия и коэффициент Пуассона
| Наименование материала | Модуль Юнга, кГ/мм2 | Модуль сдвига, кГ/мм2 | Коэффициент Пуассона |
|---|---|---|---|
| Алюминиевая бронза, литье | 10500 | 4200 | — |
| Алюминиевая проволока тянутая | 7000 | — | — |
| Алюминий катаный | 6900 | 2600-2700 | 0,32-0,36 |
Физические свойства алюминия
Алюминий характеризуется высокой электропроводностью, теплопроводностью, стойкостью к коррозии и морозу, пластичностью.
Он хорошо поддаётся штамповке, ковке, волочению, прокатке. Металл хорошо сваривается различными видами сварки. Важным свойством является малая плотность около 2,7 г/см³. Температура плавления составляет около 660°С. Механические, физико-химические и технологические свойства алюминия зависят от наличия и количества примесей, которые ухудшают свойства чистого металла. Основные естественные примеси – это кремний, железо, цинк, титан и медь.
По степени очистки различают алюминий высокой и технической чистоты. Практическое различие заключается в отличии коррозионной устойчивости к некоторым средам. Чем чище металл, тем он дороже. Технический алюминий используется для изготовления сплавов, проката и кабельно-проводниковой продукции. Металл высокой чистоты применяют в специальных целях.
По показателю электропроводности алюминий уступает только золоту, серебру и меди. А сочетание малой плотности и высокой электропроводности позволяет конкурировать в сфере кабельно-проводниковой продукции с медью.
Длительный отжиг улучшает электропроводность, а нагартовка ухудшает.
Теплопроводность алюминия повышается с увеличением чистоты металла. Примеси марганца, магния и меди снижают это свойство. Алюминий обладает высокой удельной теплоёмкостью и теплотой плавления. Эти показатели значительно больше, чем у большинства металлов.
Чем выше степень чистоты алюминия, тем больше он способен отражать свет от поверхности. Металл хорошо полируется и анодируется.
Алюминий имеет большое сродство к кислороду и покрывается на воздухе тонкой прочной плёнкой оксида алюминия. Эта плёнка защищает металл от последующего окисления и обеспечивает его хорошие антикоррозионные свойства.
Металл обладает стойкостью к атмосферной коррозии, морской и пресной воде, практически не вступает во взаимодействия с органическими кислотами, концентрированной или разбавленной азотной кислотой.
На нашем сайте, в каталоге алюминиевого проката, вы можете ознакомится и приобрести следующие виды продукции из алюминия:
Области применения алюминия
Широко применяется как конструкционный профиль, при изготовлении кухонной посуды, фольги в пищевой промышленности. Также в авиационной и авиакосмической промышленности. Недостаток алюминия как конструкционного материала — малая прочность, поэтому для упрочнения алюминий сплавляют с медью и магнием, получая дюралюминий.
Алюминий применяется в электротехнике для изготовления проводов, экранирования и даже в микроэлектронике при напылении проводников на поверхности кристаллов микросхем. Благодаря комплексу свойств алюминиевые трубы широко распространены в тепловом оборудова6нии. Профильные трубы используются в строительстве и производственных сборках конструкций, при изготовлении мебели. Сплавы алюминия не приобретают хрупкость при сверхнизких температурах, используется в криогенной технике. Повышенный коэффициент отражения в сочетании с дешевизной и лёгкостью вакуумного напыления делает алюминий оптимальным материалом для изготовления зеркал.
Для декора входных и лестничных конструкций используется рифленые листы. При изготовлении облицовочных, противоскользящих и декоративных покрытий. В автомобилестроении для производства порогов и ступеней. Листовой прокат применяются в конструкциях, топливной, пищевой и химической промышленностях, также в строительстве и машиностроении. Производиться при помощи горячего, а затем холодного деформирования.
Лист производят из сплава алюминия, и покрывают тонким слоем чистого алюминия. Материал обретает особую пластичность, прочность и устойчивость к негативным внешним факторам. Благодаря своим эксплуатационным характеристикам листы используются в строительстве чаще всего применяют как изоляционный или отделочный материал.
В авиастроении алюминий используется как базовый материал, из-за своей легкости. Из прутков изготавливают детали силового каркаса самолетов и других узлов. Также прутки востребованы в автомобильной промышленности.
Проволока применяется главным образом в сварочных работах и электротехники. Также используется в строительстве, машиностроении, пищевой и мебельной промышленности. Как универсальный крепеж, применяется при изготовлении сеток, мебельной фурнитуры, пружин, заклёпок, различных декоративных элементов.
Для изготовления легких и прочных конструкций не заменим уголок. Он используется для элементов морских, речных и воздушных судов, комплектующих для автомобилей.
Уголок применяют для ограждающих сооружений, декоративных и умеренно нагруженных несущих конструкций. Как заготовка для изготовления деталей посредством последующей обработки. Прочность увеличивается за счет термической обработки, для увеличения срока службы подвергают анодному оксидированию.
Швеллера выполняют функцию стыковочного, базового элемента, встречаются в различных перемычках, карнизах, дверных и оконных профилях. Конструкции, изготовленные с их применением, отличают высокая жесткость, прочность и легкость. Благодаря пластичности, из него можно создавать инженерные, дизайнерские системы разных форм. Анодированный швеллер обладает высокими электроизоляционными свойствами и не подвержен накапливанию статического заряда, что важно при возведении высотных зданий. Благодаря швеллерам возможно изготавливать конструкции без применения сварки. Получая разборные сооружения, которые можно перенести частично или полностью на другое место. Данная технология, к примеру, используется при создании сезонных или временных складов, построек.
Полосы используются для закрывания соединительных швов между плитами. Как материал для изготовления декоративных элементов в производстве автомобилей, из них штампуют элементы отделки салона. Также используют в авиастроении, промышленности и других областях. Полосы обладают водо- и паронепроницаемостью. Не токсичны, можно использовать в сложных климатических условиях. В электротехнике из полос делают экранирующие и токопроводящие изделия.
Без использования алюминия невозможно было бы создать современных сооружений, мощных и легких машин, сверхбыстрых ракет и самолетов, а также предметов быта.
Назад в блог статей
Алюминий 6061-T6 (UNS AA96061) | NIST
Доступные данные:
- Теплопроводность
- Удельная теплоемкость
- Модуль Юнга
- Линейное тепловое расширение
| Теплопроводность | Удельная теплоемкость | |
| ЕДИНИЦЫ | Вт/(м-К) | Дж/(кг-К) |
| и | 0,07918 | 46. 6467 |
| б | 1,0957 | -314.292 |
| с | -0,07277 | 866,662 |
| д | 0,08084 | -1298,3 |
| и | 0,02803 | 1162.27 |
| ф | -0,09464 | -637,795 |
| г | 0,04179 | 210.351 |
| ч | -0,00571 | -38.3094 |
| и | 0 | 2,96344 |
| диапазон данных | 4-300 | 4-300 |
| диапазон уравнений | 1-300 | 4-300 |
| аппроксимация кривой % ошибки относительно данных | 0,5 | 5 |
| Уравнение подгонки кривой вида: log 10 y = a+b(log 10 T) + c(log 10 T) 2 + d(log 10 T) 3 + e(log 907 141 20 9) 4 + f(лог 10 Т) 5 + g(log 10 T) 6 + h(log 10 T) 7 + i(log 10 T) 8 3 Решается как: Где: Коэффициенты a–i суммированы в соответствующей таблице, а T — температура в К (ось X), а y — свойство, которое необходимо найти для .
|
Теплопроводность AL 6061-T6 от 4К до 300К
Удельная теплоемкость AL 6061-T6 от 4К до 300К
| Модуль Юнга | Линейное расширение | |
| ЕДИНИЦЫ | ГПа | [(L-L 293 )/L 293 ] x 10 5 безразмерный, напр. м/м |
| и | 7.771221E1 | -4.1277E2 |
| б | 1.030646Е-2 | -3.0389E-1 |
| с | -2.924100Е-4 | 8.7696E-3 |
| д | 8.993600E-7 | -9.9821Е-6 |
| и | -1.070900Е-9 | 0 |
| Т низкий (К) | 18 | |
| f> | -415,45 | |
| диапазон данных (K) | 0-299 | 4-300 |
| диапазон уравнений (K) | 2-295 | 4-300 |
| аппроксимация кривой % ошибки относительно данных | 1 | 4 |
| уравнение вида: | |
| y = a + bT + cT 2 + dT 3 + eT 4 | >T > T низкий |
| у = ж | Т < Т низкий |
решает, как ожидалось: Где: Коэффициенты a-e суммированы в соответствующей таблице, T — температура в K (ось x), а y — свойство, для которого необходимо найти.![]() |
Модуль Юнга AL 6061-T6 от 2K до 295К
Линейное расширение AL 6061-T6 от 0K до 300K
Вернуться к индексу свойств материалов
Ссылки
Линейное тепловое расширение
Материалы и жидкости СПГ. Эд. Дуглас Манн
Национальное бюро стандартов, отделы криогеники
Первое издание, 1977 г.
Удельная теплоемкость
Материалы и жидкости СПГ. Эд. Дуглас Манн
Национальное бюро стандартов, отдел криогеники
Первое издание, 1977 г.
Ю. С. Тулукян (Эти данные не использованы)
Рекомендуемые значения теплофизических свойств восьми сплавов, основных компонентов и их оксидов
Университет Пердью. Февраль 1965 г.
Теплопроводность
База данных тепловых свойств материалов при криогенных температурах.
Эд. Холли М. Верес. Том 1
Рекомендуемые значения теплофизических свойств восьми сплавов,
Основные составляющие и их оксиды
Ю. С. Тулукиан (Университет Пердью), февраль 1965 г.
Модуль Юнга
Материалы и жидкости СПГ. Эд. Дуглас Манн
Национальное бюро стандартов, отдел криогеники
Первое издание, 1977 г. Таблица 1009
Полный справочный список свойств криогенных материалов
Тепловые свойства и металлы
Создано 28 февраля 2018 г., обновлено 2 июня 2021 г.
Корпорация UACJ, крупная глобальная алюминиевая группа Серия ФУСТЕРМО-ЭМ
Для противодействия нагреву корпусов и шасси важного электронного оборудования
Эффективный отвод тепла от внутренних частей телевизоров с плоским экраном и автомобильной электроники является важным конструктивным параметром. Серия FUSTHERMO * играет важную роль в тепловом дизайне, чтобы улучшить производительность такого оборудования, предлагая высокую скорость теплопередачи и высокую прочность.
* FUSTHERMO является зарегистрированным товарным знаком UACJ.
- Особенности
- приложений
- Характеристики продукта
- Свяжитесь с нами
Особенности
- Недавно разработанный сплав типа 6000 обеспечивает почти такой же уровень теплопроводности, как и сплав типа 1000, но более высокую прочность.
- Этот материал обладает такой же способностью к вытягиванию, растяжению и деформации при изгибе, как и штампованный алюминиевый лист общего назначения.
- более легкий, чем нержавеющая сталь или медь, что делает его хорошим выбором для передачи тепла и снижения веса.
- Для улучшения характеристик рассеивания тепла мы также предлагаем материалы с предварительно нанесенным покрытием (в сочетании с UACJ COAT™ HS).
Алюминий
Применение
- Шасси ПОП
- Подложка ИС
- Удовлетворение текущих тенденций в области устройств рассеивания тепла, которые являются более компактными и более производительными
- Источники света и теплоизлучающие корпуса DVD-приводов
Шасси POPУвеличенный угол шасси POP
Характеристики продукта
Сравнение с обычными материалами и другими металлами
Обзор характеристик
| По сплаву и качеству | Удельный вес | Прочность на растяжение (Н/мм 2 ) | Предел текучести (Н/мм 2 ) | Стрейч (%) | Скорость теплопередачи (Вт/м・°C) | Проводимость (МАКО%) | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Серия FUSTHERMO | ЭМ01-Т6 | 2,7 | 220 | 195 | 15 | 217 | 57 |
| EM02-h34 | 2,7 | 200 | 180 | 13 | 210 | 56 | |
| Новая разработка EM03 | 2,7 | 200 | 180 | 9 | 219–222 | 57,5–59 | |
| Обычные алюминиевые материалы | А1100-О | 2,7 | 90 | 35 | 35 | 222 | 59 |
| А1100-х28 | 2,7 | 165 | 150 | 5 | 218 | 57 | |
| А5052-О | 2,7 | 195 | 90 | 25 | 137 | 35 | |
| А5052-х42 | 2,7 | 230 | 195 | 12 | 137 | 35 | |
| Другие металлы | Мягкая сталь S15C | 7,9 | 420 | 255 | 30 | 52 | 12 |
| SUS304 (мягкость) | 7,9 | 960 | 760 | 25 | 16 | 2 | |
| Магний (литье) | 1,8 | 265 | 95 | 10 | 70 | 12 | |
| Медь (горячекатаный материал) | 8,9 | 233 | 69 | 45 | 390 | 100 | |
* Цифры в таблице являются типичными значениями; они не являются гарантиями.
Прочность и теплопроводность
* Характеристики являются типичными значениями; они не являются гарантиями.
Температуропроводность
Распределение температуры поверхности материала после 40 минут нагрева
Использование FUSTHERMO, обладающего высокой температуропроводностью, предотвращает локальные скачки температуры.
Метод испытаний
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 (.093 толщиной) 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 г.
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 контактирующие 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
finish.
com — Пайн-Бич, Нью-Джерси
Тесно связанные вопросы и ответы, самые старые сначала:
Учебное пособие:
(для обеспечения контекста, надеюсь, поможет читателям быстрее понять вопросы и ответы)
«Иридит» — это торговая марка 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 г.
В. Здравствуйте!
Я хотел бы знать, где я могу найти информацию о том, как покрытие 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 г.
A. Я не думаю, что конверсионное покрытие сильно уменьшит вашу 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 повторы, хронологические ошибки или явное неуважение к более ранним ответам — их тогда, вероятно, не было 🙂
«Иридитовая теплопроводность?»
2004
В. Кто-нибудь знает теплопроводность слоя иридита на алюминии? Он такой же теплопроводный, как алюминий?
Спасибо!
Тим Ли
Engineer — Лос-Анджелес, Калифорния, США
| 2004 г. А. Джеймс Уоттс 2004 г. 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 Комптон, Калифорния, США |
Несколько потоков были объединены; пожалуйста, простите за повторы, хронологические ошибки или кажущееся неуважение к более ранним ответам — их тогда, вероятно, не было 🙂
Теплопроводность хроматного конверсионного покрытия
19 ноября 2008 г.
В. Я разрабатываю монтажный кронштейн для выпрямителя и стремлюсь максимизировать 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. Джеймс Уоттс 22 ноября 2008 г. A. Darren, 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. |
Как правило, после нагрева структура меняет значение проводимости, что связано с изменением кристаллической решетки.
Это значение несущественно изменяется при термическом воздействии.
Для того чтобы металл не терял свои основные эксплуатационные качества, обеспечивается быстрый отвод тепловой энергии.
Именно поэтому они используются при изготовлении труб, которые затем применяются при создании трубопровода системы отопления. Значение коэффициента варьирует в пределе от 54 до 47 Вт/(м* К).
Тепло является одним из важных носителей энергии. Его используют для обеспечения комфортных условий проживания в жилых и иных помещениях. При создании отопительных радиаторов и бойлеров важно обеспечить быструю и полную передачу тепла от теплоносителя к конечному потребителю.
Изготавливают фасонные отливки (литейные магналии), листы, проволоку, заклепки и т.д. (деформируемые магналии).
6467

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