Теплопровідність алюмінію: Свойства алюминия: плотность, теплопроводность, теплоемкость Al

міді, латуні та алюмінію, теплопередача

• Що таке теплопровідність
• Вплив концентрації вуглецю
• Значення в побуті та виробництві

Перед тим як працювати з різними металами і сплавами, слід вивчити всю інформацію, що стосується їх основних характеристик. Сталь є найпоширенішим металом і застосовується в різних галузях промисловості. Важливим її показником можна назвати теплопровідність, яка варіюється в широкому діапазоні, залежить від хімічного складу матеріалу і багатьох інших показників.

Що таке теплопровідність

Даний термін означає здатність різних матеріалів до обміну енергією, яка в цьому випадку представлена теплом. При цьому передача енергії проходить від більш нагрітої частини до холодної і відбувається за рахунок:

1. Молекул.
2. Атомів.
3. Електронів і інших частинок структури металу.

Теплопровідність нержавіючої сталі буде істотно відрізнятися від аналогічного показника іншого металу — наприклад, коефіцієнт теплопровідності міді буде іншим, ніж у сталі.

Для позначення цього показника використовується спеціальна величина, звана коефіцієнтом теплопровідності. Вона характеризується кількістю теплоти, яке може пройти через матеріал за певну одиницю часу.

Показники для стали

Теплопровідність може істотно відрізнятися в залежності від хімічного складу металу. Коефіцієнт даної величини у сталі і міді буде різним. Крім цього, при підвищенні або зменшенні концентрації вуглецю змінюється і розглянутий показник.

Існують і інші особливості теплопровідності:

1. Для стали, яка не має домішок, значення становить 70 Вт / (м * К).
2. У вуглецевих і високолегованих сталей провідність набагато нижче. За рахунок збільшення концентрації домішок вона істотно знижується.
3. Саме термічний вплив також може впливати на структуру металу. Як правило, після нагрівання структура змінює значення провідності, що пов’язано зі зміною кристалічної решітки.

Коефіцієнт теплопровідності алюмінію значно вище, що пов’язано з більш низькою щільністю цього матеріалу. Теплопровідність латуні також відрізняється від відповідного показника стали.

Вплив концентрації вуглецю

Концентрація вуглецю в стали впливає на величину теплопередачі:

1. Низьковуглецевих сталі мають високий показник провідності. Саме тому вони використовуються при виготовленні труб, які потім застосовуються при створенні трубопроводу системи опалення. Значення коефіцієнта варіює в межах від 54 до 47 Вт / (м * К).
2. Середнім коефіцієнтом для поширених вуглецевих сталей є значення від 50 до 90 Вт / (м * К). Саме тому подібний матеріал використовується при виготовленні деталей різних механізмів.
3. У металів, які не містять різних домішок, коефіцієнт становить 64 Вт / (м * К). Це значення несуттєво змінюється при термічному впливі.

Таким чином, розглянутий показник у легованих сплавів може змінюватися в залежності від температури експлуатації.

Значення в побуті та виробництві

Чому важливо враховувати коефіцієнт теплопровідності? Подібне значення вказується в різних таблицях для кожного металу і враховується в наведених нижче випадках:

1. При виготовленні різних теплообмінників. Тепло є одним з важливих носіїв енергії. Його використовують для забезпечення комфортних умов проживання в житлових та інших приміщеннях. При створенні опалювальних радіаторів і бойлерів важливо забезпечити швидку і повну передачу тепла від теплоносія до кінцевого споживача.
2. При виготовленні відвідних елементів. Часто можна зустріти ситуацію, коли потрібно провести неподання тепла, а відведення. Прикладом назвемо випадок відведення тепла від ріжучої кромки інструменту або зубів шестерні. Для того щоб метал не втрачав свої основні експлуатаційні якості, забезпечується швидке відведення теплової енергії.
3. При створенні ізоляційних прошарків. У деяких випадках матеріал не повинен проводити передачу теплової енергії. Для подібних умов експлуатації вибирається метал, який володіє низьким коефіцієнтом провідності тепла.

Визначається розглянутий показник при проведенні випробувань в різних умовах. Як раніше було зазначено, коефіцієнт провідності тепла може залежати від температури експлуатації. Тому в таблицях вказується кілька його значень.

Категорія:

Металообробка

Властивості алюмінію: питома вага і теплопровідність, виробництво, застосування, сплави і температура плавлення | vseznayko.com.ua

 Металообробка

Травень 5, 2020

Алюміній — всім відомий з шкільного курсу хімії елемент таблиці Менделєєва. У більшій частині з’єднань він проявляє трехвалентность, але в умовах високих температур досягає деякої міри окислення. Одним з найбільш важливих його сполук є оксид алюмінію.

Алюміній — сріблястий метал з питомою вагою 2,7*103кг/м3 і густиною 2,7 г/см3. Легкий і пластичний, гарний, як провідник електроенергії, завдяки тому, що теплопровідність алюмінію досить висока — 180 ккал/м*год*град (вказаний коефіцієнт теплопровідності). Теплопровідність алюмінію перевищує аналогічний показник чавуну в п’ять разів і заліза в три рази.

Завдяки своєму складу, цей метал можна легко розкачати в тонкий лист або витягнути в дріт. При зіткненні з повітрям на його поверхні утворюється оксидна плівка (оксид алюмінію), яка є захистом від окислення і забезпечує його високі антикорозійні властивості. Тонкий алюміній, наприклад, фольга або порошок цього металу миттєво згорають, якщо їх нагрівати до високих температур і стають оксидом алюмінію.

Метал не особливо стійкий до агресивних кислот. Приміром, його можна розчинити в сірчаної або соляної кислоти навіть, якщо вони разбавленны, особливо, якщо їх нагрівати. Однак він не розчиняється в розведеною в концентрованої і при цьому холодної азотній кислоті, завдяки оксидній плівці. Певний вплив на метал мають водні розчини лугів — оксидний шар розчиняється і утворюються солі, що містять цей метал в складі аніона — алюмінати.

Відомо, що алюміній є найбільш часто зустрічається металом у природі, але вперше в чистому вигляді його зміг отримати вчений-фізик з Данії Х. Ерстед ще в 1925 році XIX століття. Цей метал займає третє місце за поширеністю в природі елементів і є лідером серед металів. 8,8% алюмінію містить земна кора. Його виявили у складі слюд, польових шпатів, глин і мінералів.

Виробництво і застосування алюмінію

Процес виробництва дуже енергоємний і тому перший великий завод у нашій країні був побудований і запущений в XX столітті. Основною сировиною для отримання цього металу є оксид алюмінію. Щоб його отримати, необхідно мінерали, що містять алюміній або боксити, очистити від домішок. Далі електролітичним способом розплавляють природний або отриманий штучним шляхом кріоліт при температурі трохи нижче 1000 ?С . Потім починають потроху додавати оксид алюмінію і супутні речовини, необхідні для поліпшення якості металу. В процесі оксид починає розкладатися і виділяється алюміній. Чистота одержуваного металу 99,7% і вище.

Цей елемент знайшов своє застосування в харчовому виробництві в якості фольги і столових приладів, у будівництві використовують його сплави з іншими металами, в авіації, електротехніці в якості замінника міді для кабелів, як легирующая добавка в металургії, алюмотермии та інших галузях.

Що таке температура плавки металів?

Температура плавки металів – значення температури нагрівання металу, при якій починається процес переходу з початкового стану в інший, тобто процес протилежний кристалізації (тужавіння), але нерозривно пов’язаний з нею.

Отже, для розплавлення метал нагрівають ззовні до температури плавлення і продовжують нагрівати для подолання межі фазового переходу. Суть в тому, що показник температури плавлення означає температуру, при якій метал знаходиться в фазовому рівновазі, тобто між рідким і твердим тілом. Іншими словами існує одночасно, як в тому, так і в іншому стані. А для плавлення потрібно нагріти його більше прикордонної температури, щоб процес пішов в потрібну сторону.

Варто сказати про те, що тільки для чистих складів температура плавки постійна. Якщо в складі металу знаходяться домішки, то це змістить кордон фазового переходу, а, відповідно, і температура плавлення буде інший. Це пояснюється тим, що склад з домішками має іншу кристалічну структуру, в якій атоми взаємодіють між собою по-іншому. Виходячи з цього принципу, метали можна розділити на:

• легкого плавлення, такі як ртуть і галій, наприклад, (температура плавлення до 600°С)
• среднеплавкие — це алюміній і мідь (600-1600°С)
• тугоплавкі — молібден , вольфрам (більше 1600°С).

Знання показника температури плавлення необхідно, як при виробництві сплавів для правильного розрахунку їх параметрів, так і при експлуатації виробів з них, оскільки цей показник визначає обмеження їх використання. Вже давним давно для зручності вчені фізики звели ці дані в одну таблицю. Існують таблиці температур плавки як металів, так і їх сплавів.

Температура плавлення алюмінію

Плавлення — процес перероблення металів зазвичай в спеціальних печах для отримання сплаву потрібної якості в рідкому стані . Як вже говорилося вище, алюміній належить до среднеплавким металів і плавиться при нагріванні до 660?С. При виготовленні виробів з металу температура плавлення впливає на вибір плавильної печі або агрегату і, відповідно, використовуваних для відливання вогнетривких форм.

Зазначена температура відноситься до процесу плавки чистого алюмінію. Так як в чистому вигляді він застосовується рідше, а введення в його склад домішок змінює температуру плавлення. Сплави алюмінію виготовляються для того, щоб змінити які-небудь його властивості, збільшити міцність, жаростійкість. В якості добавок застосовують:

• цинк
• мідь
• магній
• кремній
• марганець.

Додавання домішок тягне за собою зниження електропровідності, погіршення або поліпшення корозійних властивостей, підвищення відносної щільності.

Зазвичай додавання інших елементів у метал призводить до того, що температура плавлення сплаву знижується, але не завжди. Приміром, додавання міді в обсязі 5,7% призводить до зниження температури плавлення до 548?С. Отриманий сплав називають дюралюминием, його піддають подальшій термічній загартуванню. А алюмінієво-магнієві сполуки плавляться при температурі 700 — 750?С.

Під час процесу плавлення необхідний суворий контроль температури розплаву, а також присутності газів в складі, які виявляють через технологічні проби або способом вакуумної екстракції. На заключній стадії виробництва сплавів алюмінію проводять їх модифікування.

Post Views:
640

Оксид алюминия | Свойства материала Al2O3

Глинозем является одним из
самый экономичный и широко используемый материал в семействе машиностроения
керамика. Сырье, из которого изготовлен этот высокоэффективный технический сорт
Керамика легкодоступна и доступна по разумной цене, что приводит к хорошему
значение стоимости изготовленных форм из оксида алюминия. С отличным сочетанием
свойств и привлекательной цене, неудивительно, что мелкое зерно
Технический глинозем имеет очень широкую область применения.

. Ключ Свойства
	Твердый, износостойкий
	Отличные диэлектрические свойства в диапазоне частот от постоянного тока до ГГц
	Устойчив к воздействию сильных кислот и щелочей при повышенных температурах
	Хорошая теплопроводность
	Отличные размеры и форма
	Высокая прочность и жесткость
	Доступен в диапазоне чистоты от 94%, легко металлизуемый состав, до 99,8% для самых требовательных высокотемпературных применений.
. Типичное использование
	Газовые лазерные трубки
	Изнашиваемые накладки
	Уплотнительные кольца
	Изоляторы электрические высокотемпературные
	Изоляторы высокого напряжения
	Трубы футеровки печи
	Направляющие нити и проволоки
	Электронные подложки
	Баллистическая броня
	Абразивостойкие вкладыши для труб и колен
	Датчики термометрии
	Лабораторные пробирки и держатели образцов
	Детали приборов для машин для испытания тепловых свойств
	Мелющие тела

Общая информация

Оксид алюминия, обычно называемый глиноземом, обладает сильным ионным
межатомные связи, приводящие к желаемым характеристикам материала. Это
может существовать в нескольких кристаллических фазах, которые все возвращаются к наиболее стабильной
гексагональная альфа-фаза при повышенных температурах. Это фаза особого
интерес к структурным применениям и материалу, доступному от Accuratus.

Альфа-фаза глинозема
самая прочная и жесткая из оксидной керамики. Его высокая твердость, превосходная
диэлектрические свойства, огнеупорность и хорошие тепловые свойства делают его
Материал выбора для широкого спектра применений.

Глинозем высокой чистоты
может использоваться как в окислительной, так и в восстановительной атмосфере до 1925°C. Потеря веса в
диапазон вакуума от 10 ^{до 7}
до 10 ^–6 г/см ² мкс в диапазоне температур от 1700° до
2000°С. Он устойчив к воздействию всех газов, кроме влажного фтора, и устойчив к
все обычные реагенты, кроме плавиковой кислоты и фосфорной кислоты. Повышенный
температурная коррозия происходит в присутствии паров щелочных металлов, особенно при
более низкий уровень чистоты.

Состав
керамическое тело может быть изменено, чтобы улучшить конкретный желаемый материал
характеристики. Примером могут служить добавки оксида хрома или марганца.
оксид для улучшения твердости и изменения цвета. Другие дополнения могут быть сделаны в
улучшить легкость и консистенцию металлических пленок, обожженных на керамику для
последующая сборка пайкой и пайкой.

Технические характеристики*

*Все объекты являются комнатами
значения температуры, если не указано иное.
Представленные данные типичны для имеющегося в продаже материала и предлагаются
только для сравнительных целей. Информация не должна интерпретироваться как
абсолютные свойства материала, а также не является заявлением или гарантией
за что мы берем на себя юридическую ответственность. Пользователь должен определить пригодность
материал для использования по назначению и принимает на себя все риски и ответственность, какие бы
связь с ним.

См. также:
Керамический стержень и трубка
См. также: Керамический стержень и трубка > Доступный оксид алюминия
Размеры

Вернуться к началу

Стандартные продукты | Индивидуальные продукты и услуги
| Тематические исследования | Материалы
Примечания по дизайну
| Работаем вместе | Зрение
| Свяжитесь с нами | Карта сайта

1-908-213-7070

© 2013
Аккурат

Site Design М. Адамс

Титан и алюминий — Центр обработки титана

 Титан по сравнению с алюминием 

Титан — это прочный и легкий материал, который используется во многих различных областях. Однако из-за цены его по-прежнему часто сравнивают с алюминием, который также является очень прочным металлом, но имеет более низкую цену. Однако существует множество факторов, которые могут повлиять на окончательный выбор для применения, и необходимо учитывать как стоимость, так и характеристики металла. Простое сравнение химических и механических свойств этих металлов покажет, чем они отличаются и что может быть лучше для той или иной задачи.  

 Титан 

Титан – один из наиболее распространенных металлов в природе. Он легкий, прочный и устойчивый к коррозии, что делает его очень востребованным материалом. К сожалению, его трудно добывать и обрабатывать, что может сделать его более дорогим, чем другие металлы. Обладает хорошей теплопроводностью, не магнитится и не токсичен. Кроме того, титан также имеет следующие характеристики:

• Прочность на растяжение – от 3000 до 200 000 фунтов на квадратный дюйм, в зависимости от сплава
• Коэффициент линейного теплового расширения — 8,6 x 10-6 К-1 (это немного ниже, чем у стали, но вдвое меньше, чем у алюминия)
• градусов выше алюминия)
• Температура кипения – 3287 C
• Плотность – 4,506 г·см−3 (около 60 % плотности железа)
• Теплопроводность – 21,9 Вт·м-1·K-1
• 45 % Легче стали , и на 60% тяжелее алюминия

Благодаря своей прочности и нетоксичности титан часто используется в медицинском оборудовании, таком как протезы коленного сустава, кардиостимуляторы, черепные пластины и даже в качестве корневого устройства для зубных имплантатов. С другой стороны, его способность противостоять коррозии делает его ценным материалом в химической и морской промышленности. Однако, поскольку он является очень плохим проводником электричества, его использование в качестве проводника ограничено.

Несмотря на то, что титан тяжелее алюминия, разница в прочности означает, что титана потребуется намного меньше, чтобы выполнить работу. Другими словами, можно использовать меньшее количество титана для получения тех же результатов в меньшем пространстве.

 Алюминий 

Алюминий — это экономичный вариант с хорошим соотношением веса и прочности по сравнительно низкой цене. Это надежный, прочный металл с хорошей коррозионной стойкостью и высокой вязкостью разрушения. Он имеет тускло-серебристый цвет, что является результатом тонкого слоя оксида алюминия, который образуется почти сразу после контакта с воздухом. Его больше, чем титана, но что действительно снижает цену, так это простота изготовления.

• Прочность на растяжение — в чистом виде алюминий не обладает очень высокой прочностью на растяжение, поэтому его обычно сплавляют с другими металлами.