Теплопроводность алюминия химия: Свойства алюминия: плотность, теплопроводность, теплоемкость Al

Применение алюминия в промышленности

Алюминий – уникальный по физико-химическим параметрам материал, с небольшой плотностью, относительно малым весом, отличными антикоррозионными свойствами, высокой электро и теплопроводностью.

Алюминий хорошо поддаётся обработке давлением в холодном состоянии.


Особенно широкое распространение получили сплавы алюминия. Основная причина этого в том, что чистый алюминий обладает недостаточной механической прочностью для решения большинства технических задач. Путём введения легирующих элементов в алюминиевый сплав, прокат на выходе приобретает новые положительные свойства. Значительно увеличивается прочность, твердость, жаростойкость алюминиевого сплава, снижается электропроводность и коррозионная стойкость.

В силу своих отличных свойств, алюминий и его сплавы нашли широкое применение во многих отраслях промышленности:

  • авиастроении

  • автопроме

  • машиностроении

  • электротехнической промышленности

  • приборостроении

  • строительстве

  • химической промышленности

  • производстве товаров народного потребления

В авиастроении алюминиевые сплавы благодаря своей легкости и прочности стали главным материалом используемым в производстве. Из сплавов алюминия производят авиаконструкции, моторы, блоки, головки цилиндров, картеры, коробки передач, насосы и другие детали.

В электротехнике серебристо-белый металл и его сплавы широко применяют в производстве кабельно-проводниковой продукции, конденсаторов, выпрямителей переменного тока.

В приборостроении алюминий используют для изготовления фото- и киноаппаратуры, радиотелефонной аппаратуры, разнообразных контрольно- измерительных приборов.

Алюминий благодаря его высокой коррозионной стойкости и не токсичности нашел широкое применение при изготовлении оборудования для производства и хранения концентрированной азотной кислоты, пероксида водорода, органических веществ и пищевых продуктов.
Фольга из алюминия — широко распространённый упаковочный материал. Из алюминия изготавливают тару для консервирования и хранения продуктов сельского хозяйства, а также используют для строительства зернохранилищ и других быстровозводимых сооружений, используемых на селе.
Алюминиевые сплавы применяются в военной промышленности при производстве авиации, артиллерии, танков, ракет и взрывчатых веществ.
Чистый алюминий, с минимальным содержанием сторонних примесей активно используют в ядерной энергетике, полупроводниковой электронике, радиолокации.

Алюминиевое напыление широко используют в качестве антикоррозионного покрытия для защиты металла от воздействия разнообразных химических веществ и атмосферной коррозии.

Высокую отражающую способность алюминия используют при производстве нагревательных, осветительных рефлекторов и зеркал

Алюминий применяют в металлургии в качестве восстановителя при получении таких металлов как хром, кальций, марганец. Алюминий используют для раскисления стали и сварки стальных элементов.

В гражданском строительстве сплавы алюминия используют для создания каркасов зданий, ферм, оконных рам, лестниц и др. За рубежом, а в частности в Канаде, доля алюминия в этой отрасли составляет ≈ 30 % от общего потребления, в Соединённых Штатах — более 20 %.

Резюмируя вышесказанное можно с уверенностью сказать, что алюминий и его сплавы прочно удерживают лидирующее место среди цветных металлов по масштабам использования их в производстве и промышленности.

Доклад Алюминий 9 класс сообщение

  • Энциклопедия
  • Разное
  • Алюминий

Алюминий или еще одно его менее распространённое название Глиний — это хим. элемент, в периодической табл. Менделеева находится под атомным номером 13, химический элемент 3й группы. Алюминий относится к легким металлам, его цвет серебристо-белый, также к его свойствам относятся: гранецентрированная и кристаллическая кубическая решетка, невысокая плотность, а также он начинает плавиться при 660 ˚С. Атомный вес приблизительно равен 27,04. Элемент открыл Ганс К. Эрстед.

Название элемента произошло от латинского слова alumen, оно еще за полтысячелетия до н.э. означало алюминиевые квасцы. Они применялись в качестве протравы во время окрашивания ткани, а также во время дубления кожи.

Алюминий по распространённости в природной среде занимает 3-е место, а также по распространённости среди металлов занял 1-е место. По причине своих химических свойств алюминий не встречается в чистом и свободном виде в природной среде. Зато его множество во всевозможных соединениях, а конкретно в силикатах. Огромное количество соединений с алюминием находятся в горных породах. Он встречается в таких соединениях, как слюда, глина и корунда.

В 1827 году Велер сделал открытие, он 1-й добыл алюминий в свободном состоянии, его открытие выглядело в виде порошка серого цвета. А в 1846 году Велер сделал еще одно открытие получив алюминий в виде металлических шариков блестящего цвета. Также Велером были описаны свойства алюминия. Через 8 лет Сен-Клер Девиллему удалось разработать и значительно усовершенствовать способ получения алюминия.

Теплопроводность алюминия значительно зависит от уровня его чистоты. Для алюминия с техническими характеристиками и чистотой 99,49 и 99,70%, при 200°С теплопроводность равняется 209 и 222 Вт/(м×К). Для алюминия чистота которого равняется 99,9%, и он является рафинированным электролитиески, его теплопроводность при 190°С поднимается до показателя до 343 Вт/(м×К).

По характеристикам теплопроводности алюминий занимает 4-е место. Уровень деформации, при каком режиме была выполнена термообработка, очень важен аспект наличия примесей и то что собой представляют эти добавки, все это воздействует на уровень электропроводности металла. Самыми частыми и массовыми добавками в алюминии есть железо, цинк, кремний, титан и медь.

Чем меньше в алюминии различных добавок, тем выше поднимается уровень его умения отображать от своей поверхности белый свет.

Химический элемент с легкостью может вступить в реакцию с кислородом при комнатной температуре окружающей среды. В ходе реакции на поверхности образуется оксидная пленка, при которой металлу не страшна коррозия. После того как на поверхности металла образуется пленка металл не будет взаимодействовать с водой, концентратами азотной и серной кислоты, по этим причинам тара из алюминия используется для их перевозки.

Оксидная пленка с металла с легкостью снимается при помощи солей аммония, горячей щелочи, ртутных сплавов. Когда пленка будет разрушена, элемент может вступать в химическую реакцию с некоторым рядом неметаллов и различными соединениями.

При помощи электролиза раствора глинозема в расплавленном криолите при температуре 960-970°С, добывают алюминий в максимально чистом виде.

Алюминий широко распространён в качестве конструкционного материала. Его часто используют во время производства посуды, фольги. Его нередко используют в авиастроительстве включая космическую отрасль. Чистый алюминий нельзя применять в строении, в связи с малой прочностью, прочность металла повышают за счет сплава.

Также алюминий применяется в металлургии, во время производства взрывчатых веществ. Он активно используется во время перевозок жидких газов, некоторых кислот, пищевых масел, воды, а также перекиси водорода.

Потребность в алюминии, его производство и потребление все время поднимается.

Доклад №2

Алюминий – это серебристый металл с голубовато-серым оттенком. Он отличается пластичностью, малым весом, а также отличной проводимостью тепла и электричества. Поддаётся обработке давлением и сварке. В сочетании с кислородом, образует защитную пленку, предупреждающую дальнейшее распространение коррозии. Примеси различных металлов изменяют качественную характеристику алюминия. Например, соединения алюминия с марганцем или магнием снижают его проводниковые свойства, кремневое легирование – уменьшает пластичность, сочетание с железом снижает стойкость алюминия к коррозии.

Чистый алюминий применяют в производстве полупроводниковых приборов, проводов для электрической сети, а также зеркал. Металл сложно поддается обработке из-за своей хрупкости. Поэтому, для получения готовой продукции, чаще используются его сплавы.  

Прочность сплавов, полученных с помощью литья, является их отличительной особенностью, так же как и повышенная твердость. Изменение свойств алюминия позволяет проводить качественную обработку металла, а также получать заготовки различной степени сложности.  

Наиболее пластичными являются алюминиевые сплавы, которые деформируются путём обработки горячим или холодным давлением. В производстве выпускаются в форме пластин, прутиков, полос, проволоки. В свою очередь, сплавы, подвергающиеся деформации, можно разделить на два вида: упрочняемые и не упрочняемые тепловой обработкой.

Не упрочняемые сплавы в своей основе имеют алюминий в совокупности с магнием или марганцем. Такие сочетания металлов, являются самыми благоприятными для изготовления пластичных и не подверженных коррозии изделий, одним, из которых является алюминиевая посуда.

Упрочнение сплавов совершается за счет закалки и последующего старения металла. Это происходит либо естественным способом, либо в результате повышения и понижения температуры. Сплав с медью – дюралюминий, является упрочняемым, он в два раза превышает исходные качества чистого алюминия, не утяжеляясь, но имеет низкую стойкость к ржавлению. Для предотвращения коррозии, изделия, изготовленные из дюралюминия, плакируют, то есть, покрывают слоем лака или чистого алюминия.

Алюминиевые сплавы имеют широкое распространение. Из них изготавливают пластины, которые впоследствии используются для изготовления консервных банок.  Пищевая фольга является алюминиевой.  Но самое большое применение сплавов этого металла происходит при строительстве автомобилей и самолетов.

9 класс, свойства, применение

Алюминий

Популярные темы сообщений

  • Липа

    Все думают, что символом Руси и России является береза, но это — липа. И в дворянских усадьба были не только березовые, но и липовые аллеи, ведущие к господскому дому. Такие аллеи и сейчас можно встретить в Подмосковье.

  • Творчество Бианки

    Виталий Валентинович Бианки является знаменитым русским писателем. Настолько сильная любовь к своей родине и природе запечатлена практически во всех произведениях писателя, которые очень любят

  • Репродуктивное здоровье человека

    Здоровье человека в самом широком смысле слова – это не только отсутствие каких-либо ярко выраженных заболеваний, но и гармоничное стабильное развитие психологической, физической, умственной и прочих сфер его жизнедеятельности.

  • Основание Воронежа

    Город Воронеж находиться в центре европейской части России на Среднерусской возвышенности, междуречье двух рек Дона и Воронежа.

  • Река Амазонка

    Воды Мирового Океана постоянно обновляют и пополняются. Происходит это благодаря обильным осадкам, таянию ледников, подземным источникам и рекам, несущим свои воды в океаны и моря.

Разработка и изготовление алюминиевого сплава с высокой теплопроводностью на основе CALPHAD и расчета из первых принципов

Разработка и изготовление алюминиевого сплава с высокой теплопроводностью на основе CALPHAD и расчета из первых принципов

Скачать PDF

Скачать PDF

  • Исследования и разработки
  • Опубликовано:
  • Е Ван 1 ,
  • Хуэй-цзюнь Кан 2,3 ,
  • Ю Го 1,4 ,
  • Хун-тао Чен 900 18 1 ,
  • Мао-лян Ху 1 &
  • …
  • Цзэ-шэн Цзи 1  

Китай Литейный завод
том 19 , страницы 225–237 (2022)Процитировать эту статью

  • 288 доступов

  • 1 Цитаты

  • Сведения о показателях

Abstract

Для получения алюминиевого сплава с высокими термическими и механическими свойствами было исследовано влияние легирующих элементов и вторых фаз на теплопроводность алюминиевых сплавов с помощью CALPHAD и расчетов из первых принципов соответственно. Систематически изучались свойства вторых фаз, в том числе модуль Юнга, коэффициент Пуассона и минимальная теплопроводность. Результаты показывают, что порядок ранжирования влияния легирующих элементов на теплопроводность Mg>Cu>Fe>Si, а для сплавов Al-12Si математическая модель связи между легирующими элементами и теплопроводностью может быть выражена как λ=ax 2 — bx+c при осаждении второй фазы в матрице. Все виды тройных фаз Al-Fe-Si обладают более высокими сопротивлением деформации, жесткостью, теоретической твердостью, температурой Дебая и теплопроводностью, чем другие фазы, которые, возможно, существуют в сплавах Al-12Si. Основываясь на рекомендациях CALPHAD и основных расчетах, оптимизированный химический состав алюминиевого сплава с высокой проводимостью составляет Al-11,5Si-0,4Fe-0,2Mg (мас.%) с теплопроводностью 137,50 Вт·м·9.0018 −1 ·K −1 и твердостью 81,3 HBW.

Скачайте, чтобы прочитать полный текст статьи

Ссылки

  1. Guan R G, Shen Y F, Zhao Z Y, et al. Высокопрочный пластичный сплав Al-0,35Sc-0,2Zr с хорошей электропроводностью, упрочненный связными наноразмерными выделениями. Журнал материаловедения и технологий, 2017 г., 33 (3): 215–223.

    Артикул

    Google Scholar

  2. Дуан С.В., Мацуда К., Ван Т. и др. Микроструктура и механические свойства литого сплава Al-Cu-Li в процессе термообработки. Редкие металлы, 2021, 40(7): 1897–1906.

    Артикул

    Google Scholar

  3. Линь Г., Чжан З., Ван Х. и др. Повышение прочности и электропроводности сплава Al-Mg-Si за счет термомеханической обработки. Материаловедение и инженерия А, 2016, 650: 210–217.

    Артикул

    Google Scholar

  4. Чой С.В., Ким Ю.М., Ли К.М. и др. Влияние скорости охлаждения и термической обработки на механические и термические характеристики литейных сплавов Al-Si-Cu-Mg. Журнал сплавов и соединений, 2014 г., 617: 654–659.

    Артикул

    Google Scholar

  5. Котиадис С., Циммер А., Эльсайед А. и др. Литые сплавы Al-Fe-Mg-Si с высокой электро- и теплопроводностью с добавками Ni. Металлургические и материальные сделки А, 2020, 51: 4195–4214.

    Артикул

    Google Scholar

  6. Chang J, Zhang Q, Lin Y F и др. Послойно армированные графитовой пленкой алюминиевые композиты с улучшенными характеристиками теплопроводности в приложениях для управления температурным режимом. Журнал сплавов и соединений, 2018, 742: 601–609.

    Артикул

    Google Scholar

  7. Li W P, Zhang Y L, Mao J. Повышенная прочность и электропроводность сплава Al-0.3Ce одновременно с добавлением наночастиц Ti(C, N). Редкие металлы, 2021, 40: 1890–1896.

    Артикул

    Google Scholar

  8. Лян З. , Мяо Дж. С., Ши Р. Х. и др. CALPHAD моделирование и экспериментальная оценка тройной системы Ti-Al-Mn. CALPHAD: Компьютерное соединение фазовых диаграмм и термохимии, 2018, 63: 126–133.

    Артикул

    Google Scholar

  9. Шин Дж. С., Ко С. Х., Ким К. Т. Разработка и определение характеристик литейных алюминиевых сплавов с низким содержанием кремния для рассеивания тепла. Журнал сплавов и соединений, 2015, 644: 673–686.

    Артикул

    Google Scholar

  10. Эрол Х., Чадирли Э., Эрол Э.А. и др. Зависимость тепло- и электропроводности от температуры и состава Zn в сплавах Al-Zn. Международный журнал исследований литых металлов, 2019, 32 (2): 95–105.

    Артикул

    Google Scholar

  11. Chen J K, Hung H Y, Wang C F, et al. Тепло- и электропроводность в двойных и тройных сплавах Al-Si/Cu/Fe/Mg. Журнал материаловедения, 2015, 50: 5630–5639..

    Артикул

    Google Scholar

  12. Zhang C, Du Y, Liu S H, et al. Теплопроводность сплавов Al-Cu-Mg-Si: экспериментальное измерение и моделирование CALPHAD. Thermochimica Acta, 2016, 635: 8–16.

    Артикул

    Google Scholar

  13. Kim CW, Cho JI, Choi SW и др. Влияние легирующих элементов на теплопроводность алюминиевых сплавов при литье под высоким давлением. Передовые исследования материалов, 2013 г., 813: 175–178.

    Артикул

    Google Scholar

  14. Ламли Р.Н., Деева Н., Ларсен Р. и др. Роль состава сплава и термообработки Т7 в повышении теплопроводности алюминиевых отливок под высоким давлением. Metallurgical and Materials Transactions A, 2012, 44: 1074–1086.

    Артикул

    Google Scholar

  15. Wang Y, Lu Z X, Ruan X L. Первые принципы расчета решеточной теплопроводности металлов с учетом фонон-фононного и фонон-электронного рассеяния. Журнал прикладной физики, 2016, 119: 225109.

    Артикул

    Google Scholar

  16. Чой С.В., Ким И.М., Ли К.М. и др. Влияние скорости охлаждения и термической обработки на механические и термические характеристики литейных сплавов Al-Si-Cu-Mg. Журнал сплавов и соединений, 2014 г., 617: 654–659.

    Артикул

    Google Scholar

  17. Чой С.В., Чо Х.С., Канг К.С. и др. Дисперсионная зависимость термических свойств сплава Al-Si-Mg-Cu-(Ti) при различной термообработке. Журнал сплавов и соединений, 2015, 647: 1091–1097.

    Артикул

    Google Scholar

  18. Choi S W, Cho H S, Kumai S. Влияние выделения вторичных фаз на температуропроводность и теплопроводность сплава Al-4. 5Cu. Журнал сплавов и соединений, 2016, 688: 897–902.

    Артикул

    Google Scholar

  19. Payandeh M, Sjölander E, Jarfors A E W, et al. Влияние микроструктуры и термической обработки на теплопроводность реолитого и жидколитого сплава Al-6Si-2Cu-Zn. Международный журнал исследований литых металлов, 2015, 29(4): 202–213.

    Артикул

    Google Scholar

  20. Вандерслуис Э., Эмади П., Андилаб Б. и др. Роль морфологии кремния в электропроводности и механических свойствах литого алюминиевого сплава В319. Metallurgical and Materials Transactions A, 2020, 51: 1874–1886.

    Артикул

    Google Scholar

  21. Kim Y M, Choi S W, Hong S K. Поведение изменения температуропроводности в зависимости от термообработки в бинарной системе Al-Si. Журнал сплавов и соединений, 2016, 687: 54–58.

    Артикул

    Google Scholar

  22. Stadler F, Antrekowitsch H, Fragner W, et al. Влияние основных легирующих элементов на физические свойства литейных сплавов Al-Si. Материаловедение и инженерия А, 2013, 560: 481–491.

    Артикул

    Google Scholar

  23. Виджаян В., Прабху К. Н. Влияние модификации Sr на температуропроводность сплава Al-8Si. Международный журнал исследований литых металлов, 2018 г., 31 (2): 80–86.

    Артикул

    Google Scholar

  24. Чой Г., Ким Х.С., Ли К. и др. Исследование теплопроводности и удельного электрического сопротивления сплавов Al-Cu, полученных с помощью уравнения переноса Больцмана и моделирования из первых принципов: полуэмпирический подход. Журнал сплавов и соединений, 2017 г., 727 (15): 1237–1242.

    Артикул

    Google Scholar

  25. Billur C A, Gerçekcioglu E, Bozoklu M, et al. Электро-, теплопроводность, микроструктура и механические свойства тройных сплавов Al-Sn-Pb. Науки о твердом теле, 2015, 46: 107–115.

    Артикул

    Google Scholar

  26. Guo Y, Wang Y, Chen H T, et al. Анизотропная упругость, электронная структура и термодинамические свойства интерметаллических соединений Al-Fe-Si из расчетов из первых принципов. Solid State Communications, 2019, 298: 113643.

    Статья

    Google Scholar

  27. Волвертон С., Озолиньш В. База данных по алюминию из первых принципов: Энергетика бинарных алюминиевых сплавов и соединений. Physical Review B, 2006, 73: 144 104.

    Артикул

    Google Scholar

  28. Ван А.Дж., Чжоу Л.С., Конг Ю. и др. Изучение первых принципов бинарных специальных квазислучайных структур для систем Al-Cu, Al-Si, Cu-Si и Mg-Si. CALPHAD: Компьютерное соединение фазовых диаграмм и термохимии, 2009, 33 (4): 769–773.

    Артикул

    Google Scholar

  29. Cui S, Jung I H. Термодинамическое моделирование четвертичной системы Al-Cu-Mg-Si. CALPHAD: Компьютерное соединение фазовых диаграмм и термохимии, 2017, 57: 1–27.

    Артикул

    Google Scholar

  30. Su CY, Li D J, Luo AA, et al. Влияние растворенных атомов и вторых фаз на теплопроводность сплавов Mg-RE: количественное исследование. Журнал сплавов и соединений, 2018 г., 747: 431–437.

    Артикул

    Google Scholar

  31. Segall MD, Lindan PJD, Probert MJ, et al. Моделирование первых принципов: идеи, иллюстрации и код CASTEP. Journal of Physics: Condensed Matter, 2002, 14: 2717.

    Google Scholar

  32. Пердью Дж. П. Приближение функционала плотности для корреляционной энергии неоднородного электронного газа. Physical Review B, 1986, 33: 8822–8825.

    Артикул

    Google Scholar

  33. Пердью Дж. П., Берк К., Эрнзерхоф М. Упрощенное приближение обобщенного градиента. Письма о физическом обзоре, 1996, 77: 3865–3872.

    Артикул

    Google Scholar

  34. Pfrommer BG, Côté M, Louie SG, et al. Релаксация кристаллов методом квазиньютона. Журнал вычислительной физики, 1997, 131 (1): 233–240.

    Артикул
    МАТЕМАТИКА

    Google Scholar

  35. Муа Ф., Кудер Ф. X. Необходимые и достаточные условия упругой устойчивости в различных кристаллических системах. Physical Review B, 2014, 90(22): 224104.

    Статья

    Google Scholar

  36. Борн М. , Хуанг К. Динамическая теория кристаллических решеток. Канада: Издательство Оксфордского университета, 1954: 140–154.

    МАТЕМАТИКА

    Google Scholar

  37. Watt J P. Hashin-Strikman Границы эффективных модулей упругости поликристаллов с моноклинной симметрией. Журнал прикладной физики. 1980, 51: 1520–1524.

    Артикул

    Google Scholar

  38. Йилдирим А., Коч Х., Делигоз Е. Исследование структурных, упругих, электронных, оптических и колебательных свойств интерметаллида Pd 9 из первых принципов.0307 2 Ga. Китайская физика B, 2012, 21(3): 037101.

    Статья

    Google Scholar

  39. Li S N, Ju X, Wan C B. Теоретические исследования упругих свойств орторомбического LiBH 4 . Вычислительное материаловедение, 2014, 81: 378–385.

    Артикул

    Google Scholar

  40. Лонг Дж. П., Ян Л. Дж., Вей С. С. Исследование упругих свойств гексагонального алунита из первых принципов. Physica B: Condensed Matter, 2012, 407 (13): 2606–2609..

    Артикул

    Google Scholar

  41. Чой Д.Х., Ан Б.В., Квешел Д.Дж. и др. Поведение β-фазы (Al 3 Mg 2 ) в AA5083 во время сварки трением с перемешиванием. Интерметаллиды, 2013. С. 35. С. 120–127.

    Артикул

    Google Scholar

  42. Cheng K M, Xu H X, Ma B C, et al. Исследование на месте диффузионного роста интерметаллических соединений в диффузионной паре Al-Mg. Журнал сплавов и соединений, 2019 г., 810: 151878.

    Артикул

    Google Scholar

  43. Яо Д.М., Ся Ю.М., Цю Ф. и др. Влияние добавки La на свойства литейного сплава Al-Cu при повышенных температурах. Материаловедение и инженерия А, 2011, 528 (3): 1463–1466.

    Артикул

    Google Scholar

  44. Андилаб Б., Равинеран С., Доган Н. и др. Анализ на месте начального плавления Al2Cu в новом высокопрочном литейном сплаве Al-Cu с использованием лазерной сканирующей конфокальной микроскопии. Характеристика материалов, 2020, 159: 110064.

    Артикул

    Google Scholar

  45. Хилл Р. Упругое поведение кристаллического агрегата. Труды Физического общества: Раздел A, 1952, 65 (5): 349–354.

    Артикул

    Google Scholar

  46. Chen X Q, Niu H, Li D и др. Моделирование твердости поликристаллических материалов и объемных металлических стекол. Интерметаллиды, 2011, 19(9): 1275–1281.

    Артикул

    Google Scholar

  47. Майер Б., Антон Х., Ботт Э. и др. Ab-initio расчет упругих констант и коэффициентов теплового расширения фаз Лавеса. Интерметаллиды, 2003, 11(1): 23–32.

    Артикул

    Google Scholar

  48. Пью С Ф. XCII. Связь между модулями упругости и пластическими свойствами поликристаллических чистых металлов. Лондонский, Эдинбургский и Дублинский философский журнал и научный журнал, 1954, 45(367): 823–843.

    Артикул

    Google Scholar

  49. Равиндран П., Фаст Л., Коржавый П.А. и др. Теория функционала плотности для расчета упругих свойств орторомбических кристаллов: приложения к TiSi 2 . Journal of Applied Physics, 1998, 84: 4891.

    Статья

    Google Scholar

  50. Орсон Л. А. Упрощенный метод расчета температуры Дебая по константам упругости. Журнал физики и химии твердого тела, 1963, 24(7): 909–917.

    Артикул
    МАТЕМАТИКА

    Google Scholar

  51. Кларк Д. Р. Рекомендации по выбору материалов для теплозащитных покрытий с низкой теплопроводностью. Технология поверхностей и покрытий, 2003, 163–164: 67–74.

    Артикул

    Google Scholar

  52. Кэхилл Д. Г., Пол Р. О. Колебания решетки и перенос тепла в кристаллах и стеклах. Ежегодный обзор физической химии, 1988, 39: 93–121.

    Артикул

    Google Scholar

  53. Пуарье П. Дж. Введение в физику недр Земли. University of California Press, 2000.

  54. Шин Дж. С., Ко С. Х., Ким К. Т. Разработка и характеристика литейных алюминиевых сплавов с низким содержанием кремния для рассеивания тепла. Журнал сплавов и соединений, 2015, 644: 673–686.

    Артикул

    Google Scholar

  55. Chen D X. Анализ и исследование доэвтектического сплава Al-Si и эвтектического сплава Al-Si в конструкции из алюминиевого сплава с высокой теплопроводностью. Переработка ресурсов, 2019(1): 55–57.

  56. Wu Y N, Zhang J F, Liao H C, et al. Влияние температуры гомогенизации на микроструктуру и проводимость сплава Al-Mg-Si-Ce. Журнал «Материаловедение и производительность», 2016 г., 25: 2720–2726.

    Артикул

    Google Scholar

  57. Zhang C, Du Y, Liu S H, et al. Микроструктура и теплопроводность литейных и отожженных сплавов Al-Cu-Mg-Si в интервале температур от 25°С до 400°С. Международный журнал теплофизики, 2015, 36: 2869–2880.

    Артикул

    Google Scholar

Скачать ссылки

Благодарности

Эта работа была выполнена при финансовой поддержке Национального фонда естественных наук Китая (№ 51801045 и 52171113) и Ключевой лаборатории модификации материалов с помощью лазерных, ионных и электронных пучков, Министерство образования , Даляньский технологический университет (№ KF2002).

Информация об авторе

Авторы и организации

  1. Школа материаловедения и химического машиностроения Харбинского университета науки и технологии, Харбин, 150004, Китай

    Е Ван, Ю Го, Хун-тао Чен, Мао-лян Ху & Ze-sheng Ji

  2. Ключевая лаборатория модификации материалов с помощью лазерных, ионных и электронных пучков, Даляньский технологический университет, Министерство образования, Далянь, Ляонин, 116024, Китай

    Hui-jun Kang

  3. Ключевая лаборатория контроля затвердевания и цифровых технологий подготовки (провинция Ляонин), Школа материаловедения и инженерии, Даляньский технологический университет, Далянь, Ляонин, 116024, Китай

    Hui-jun Kang

  4. Школа наук and Engineering, Huzhou College, Huzhou, Zhejiang, 313000, China

    Yu Guo

Авторы

  1. Ye Wang

    Просмотр публикаций автора

    Вы также можете искать этого автора в
    PubMed Google Академия

  2. Hui-jun Kang

    Просмотр публикаций автора

    Вы также можете искать этого автора в
    PubMed Google Scholar

  3. Yu Guo

    Просмотр публикаций автора

    Вы также можете искать этого автора в
    PubMed Google Scholar

  4. Hong-tao Chen

    Просмотр публикаций автора

    Вы также можете искать этого автора в
    PubMed Google Scholar

  5. Мао-лян Ху

    Просмотр публикаций автора

    Вы также можете искать этого автора в
    PubMed Google Scholar

  6. Ze-sheng Ji

    Просмотр публикаций автора

    Вы также можете искать этого автора в
    PubMed Google Scholar

Автор, ответственный за переписку

Ю Го.

Дополнительная информация

Ю Го Женщина, доктор философии. Ее научные интересы в основном сосредоточены на получении алюминиевых сплавов с высокой теплопроводностью.

Права и разрешения

Перепечатка и разрешения

Об этой статье

Физическая химия. Свойства стали и алюминиевых сплавов

спросил

Изменено
6 лет, 8 месяцев назад

Просмотрено
320 раз

$\begingroup$

Я пытался сравнить нержавеющую сталь 304 с алюминием 7075 для некоторых личных исследований. Этот стальной сплав имеет удельную теплоемкость 500 Дж/кг-С, тогда как для алюминия значение равно 960 Дж/кг-С. Означает ли это, что алюминий тяжелее нагревать, чем сталь? Тогда теплопроводность стали составляет 130 Вт/м·К, а алюминия – 16,2 Вт/м·К. Означает ли это, что сталь лучше отводит тепло, чем алюминий? Спасибо.

  • физико-химия

$\endgroup$

1

$\begingroup$

Теплоемкость (удельная теплоемкость) обратно пропорциональна атомной массе, закон Дюлонга-Пти. Al составляет около 27 а.е.м., а Fe — около 56 а.е.м., поэтому, как вы заметили, можно было бы ожидать, что алюминий хранит больше тепла. Крайним примером является свинцовый припой, который имеет настолько низкую удельную теплоемкость, что мозолистая рука сантехника может без особого дискомфорта протереть место пайки.

Что касается теплопроводности, то это свойство связано с жесткостью кристаллических решеток, где звук распространяется в виде фононов, как в алмазе, и с электропроводностью, где «свободно движущиеся валентные электроны переносят не только электрический ток, но и тепловую энергию». Алюминий и медь являются одними из лучших металлических проводников, поэтому они используются для дна кастрюль для равномерного распределения тепла.

Published by admin