Теплопроводность сплавов меди. Температура плавления латуни и бронзы. Теплопроводность стали и алюминия

Коэффициент теплопроводности металлов (Таблица)

Теплопроводность многих металлов следует соотношению k = 2,5·10-8σT, где Т обозначает температуру в °К, а σ — электропроводность в единицах (ом·см)-1. Это соотно­шение, которое лучше всего оправдывается для хороших проводников электричества и при высоких температурах, можно применять и для определения коэффициентов тепло­проводности.

Соотношение kpcp=const, где р обозначает плотность, а ср — удельную теплоем­кость при постоянном давлении, было предложено Стормом для того, чтобы объяснить температурные изменения этих величин для некоторых металлов и сплавов.

Таблица коэффициент теплопроводности металлов

Элементы с металлической электропроводностью (числа, набранные курсивом, относятся к жидкой фазе)

Таблица коэффициент теплопроводности полупроводники и изоляторы

infotables.ru

Коэффициенты теплопроводности основных строительных материалов в размерности Вт/(м*К)=Вт/(м*С) и плотность.

tehtab.ru

Теплопроводность сплавов алюминия - технические характеристики.

Теплопроводность алюминия — это технический параметр, характеризующий свойства металла и сплавы на его основе. Значение этого показателя учитывается при формировании составов для изготовления литейных, деформируемых изделий, промышленного производства деталей и установок.

Характеристики теплопроводности учитываются при использовании его в производстве.

Характеристика теплопроводности материалов

Понятие теплопроводности материалов характеризуется способностью переносить тепловую энергию в пределах определенного объекта от нагретых частей к холодным. Процесс осуществляется атомами, молекулами, электронами и происходит в любых телах с неравномерным распределением температуры.

С позиций кинетической физики этот процесс происходит в результате взаимодействия частиц молекул более нагретых участков в пределах образца с другими элементами, отличающимися низшей температурой. Механизм и скорость переноса теплоты зависит от агрегатного состояния вещества.Категория теплопроводности предусматривает определение скорости нагревания образца материала и перемещение температурной волны в определенном направлении. Показатель зависит от физических параметров:

• плотности;
• температуры фазового перехода в жидкое состояние
• скорости распространения звука (для диэлектриков).

Коэффициент теплопроводности равен количеству теплоты, которая проходит через единицу площади однородного материала за единицу времени при разнице температуры.

Физические свойства алюминия

Химический элемент алюминий имеет кубическую кристаллическую структуру. Его удельный вес при 20 °C составляет 2,7 г/см³, температура плавления — +657…+660,2 °C, скрытая теплота плавления — 94,6 °C.

Алюминий высокой чистоты кипит при +1800…+2060 °C. При нагревании увеличивается показатель удельной теплоемкости металла, проводимость тепла и коэффициент линейного расширения.

Электропроводность алюминия возрастает с понижением температуры: при 189 °C составляет 156 ед., а при 400 °C — 12,5.

Среди химических элементов алюминий отличается высокой активностью. Он легко реагирует с кислородом, образуя плотную окисную пленку, предохраняющую металл от дальнейшего влияния среды.

Свойства сплавов определяются входящими в его состав элементами.

По мере повышения температуры в металле растворяется водород, повышающий пористость материала. Примеси щелочных химических элементов (калия, натрия, кальция), кремния, магния способствуют резкому увеличению пористости алюминия.

Добавки меди, ниобия, никеля, марганца, железа, хрома, ванадия, циркония создают однородную структуру при остывании расплавленного материала. Влияние лигатурных добавок других компонентов на физические свойства металла и его сплавы учитывается в технологии литья изделий.

Наличие дополнительных материалов изменяет показатель проводимости тепла состава и температуру плавления. Например, при обычных условиях формирования алюминиевых сплавов сера и ее соединения уходят в шлак, не оказывая вредного влияния на свойства состава.

Такое же воздействие имеют фосфор, углерод, азот. Они не изменяют механические свойства сплава. Для производства литейных изделий из-за пониженной прочности чистый алюминий применяется редко.

Коррозионная стойкость металла тем выше, чем ниже в нем содержание примесей железа и кремния. Но их наличие несколько повышает прочность материала, снижая при этом пластичность и электропроводность.

Технические характеристики некоторых сплавов на основе алюминия

По технологическим особенностям сплавы подразделяются на основные группы:

• литейные — обладают повышенными литейными технологическими свойствами;
• деформируемые — легко поддаются обработке под давлением.

Например, создание алюминиевой конструкции, используемой в строительстве, требует особого вида сплава с повышенной прочностью, выдерживающего давление и нагрузку.

В зависимости от назначения составов на основе алюминия при их формировании руководствуются нормами и правилами, учитывающими:

• проводимость тепла материалом;
• точку перехода из расплава в твердое состояние;
• наличие лигатурных компонентов, влияющих на технические параметры состава и повышающих прочность.

Соотношение основного компонента к добавкам влияет на показатель проводимости тепла сплава, учитывающегося при изготовлении радиаторов и других видов изделий, предназначенных для монтажа тепловых коммуникаций.

Сводные данные о проводимости тепла алюминиевых сплавов собраны в специальных справочниках. В них приводятся значения распространенных сплавов металла с кремнием, магнием, медью, цинком, дюралюминия. Имеются характеристики литейных сплавов при различных температурах с указанием теплофизических свойств состава. Основными считаются показатели:

• плотности;
• коэффициента теплопроводности;
• коэффициента линейного теплового расширения;
• температуры изменения прочности;
• коррозионной устойчивости на воздухе;
• удельного электрического сопротивления.

Анализ данных свидетельствует о зависимости коэффициента теплопроводности от роста температуры и состава материала. Низкая теплопроводность свойственна в основном литейным составам на основе алюминия с маркировками АК4, АЛ1, АЛ8.

Наиболее высокой плотностью обладают составы основного компонента с кремнием, цинком. Из легких материалов наиболее плотным является состав, содержащий магний. Содержание меди в материале повышает его прочность и устойчивость к коррозии.

Самые плотные сплавы с цинком и магнием

Чем выше содержание в составе на основе алюминия, тем больше его теплопроводность, которая увеличивается при нагревании материала. Наличие лития в составе сплава приводит к уменьшению значения коэффициента теплопроводности.

Удельная теплоемкость сплава с содержанием магния и кремния увеличивается при нагревании. Среди алюминиевых сплавов системы Al-Cu-Mn наиболее теплопроводным является деформируемый состав Д20.

Он содержит в незначительных количествах (0,05–7%) примеси железа, кремния, марганца, титана, циркония, магния, цинка и 91–93,5% алюминия и предназначен для изготовления сварных изделий, работающих при комнатных или кратковременно повышенных температурах.

Похожие статьи

ometallah.com

Теплопроводность - алюминий - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 2

Теплопроводность - алюминий

Cтраница 2

Прочность алюминиевой оболочки в несколько раз выше свинцовой, алюминий в 4 2 раза легче свинца ( удельный вес 2 7 и 11 4 соответственно), теплопроводность алюминия примерно в шесть раз выше, чем у свинца, его сопротивление усталости при вибрации в 25 раз больше, чем у свинца. В четырехпроводных сетях переменного тока напряжением до 1000 в с глухозаземленной нейтралью допускается использование алюминиевой оболочки в качестве нулевого рабочего провода.  [16]

В этом уравнении di 15 5 - 10 - 3 ( м) - наружный диаметр графитового баллона; d0 1 1 45 - 10 - 3 ( м) - диаметр сечения испытуемого расплавленного металла; q ( z) ( ккал / м2 - час) - тепловой поток на наружной поверхности графитового баллона; К AI и гр ( ккал / м - час - град) - соответственно коэффициенты теплопроводности алюминия и графита.  [17]

Из металлов лучше всего проводят тепло серебро и медь. Теплопроводность алюминия примерно в 2 5 раза, железа в в раз, свинца в 12 раз меньше, чем меди.  [18]

Корродирующее действие некоторых компонентов флюса на алюминий нейтрализуются промывкой шва и поверхности деталей 10 % - ным раствором азотной кислоты в теплой воде и в последующем горячей водой. Теплопроводность алюминия почти в 5 раз, а теплоемкость в 2 раза больше, чем стали, поэтому при сварке алюминия необходимо поддерживать более высокую температуру пламени, чем температура плавления алюминия.  [19]

Теплопроводность алюминия в 3 раза больше, чем у стали, коэффициент расширения в 2 раза превышает коэффициент расширения стали.  [21]

Кристаллическая решетка алюминия состоит, как и у многих других металлов, из гра-нецентрированных кубов ( см. стр. Теплопроводность алюминия вдвое больше теплопроводности железа и равна половине теплопроводности меди. Его электропроводность намного выше электропроводности железа и достигает 60 % электропроводности меди.  [22]

Из металлов лучше всего проводят тепло серебро и медь. Теплопроводность алюминия примерно в 2 5 раза, железа в б раз, свинца в 12 раз меньше, ч м меди.  [23]

С понижением чистоты алюминия теплопроводность уменьшается, а с повышением температуры несколько увеличивается. При 100 теплопроводность алюминия составляет - 66 5 % теплопроводности серебра.  [24]

Если это количество теплоты известно, то для сечения z по замеренному значению градиента температур в нем можно рассчитать величину коэффициента теплопроводности образца. Окончательный расчет искомой величины коэффициента теплопроводности алюминия состоит в расчете поправки для коэффициента теплопроводности образца на теплоту, проходящую по стенкам графитового баллона.  [25]

Атомная структура титана, его большое сродство к электрону оказывают сильное влияние на такие свойства, как электропровод ность и теплопроводность. Теплопроводность его в 8 - 10 раз меньше теплопроводности алюминия. Это имеет существенное значение, например, при обработке металла резанием.  [27]

Модуль упругости титана почти вдвое меньше модуля упругости железа, находится на одном уровне с модулем медных сплавов и значительно выше, чем у алюминия. Теплопроводность титана низкая: она составляет около 7 % от теплопроводности алюминия и 16 5 % от теплопроводности железа. Это необходима учитывать при нагреве металла для обработки давлением и при сварке. Электросопротивление титана примерно в 6 раз больше чем у железа и в 20 раз больше, чем у алюминия.  [28]

Модуль упругости титана почти вдвое меньше модуля упругости железа, находится на одном уровне с модулем медных сплавов и значительно выше, чем у алюминия. Теплопроводность, титана низкая: она составляет около 7 % от теплопроводности алюминия и 16 5 % от теплопроводности железа.  [29]

Стеклопласты на основе фенольных смол имеют теплопроводность такого же порядка. Для сравнения следует заметить, что теплопроводность стали равна, 40, а теплопроводность алюминия находится в пределах от 175 до 200 ккал / м-ч-град.  [30]

Страницы:      1    2    3    4

www.ngpedia.ru

Стальные окна: прошлое и настоящее

Все хорошо знают, что окна в квартирах бывают деревянные или пластиковые и очень редко алюминиевые. В общественных зданиях, например, школах и больницах – окна должны быть алюминиевыми, хотя бы с точки зрения пожарной безопасности, но обычно опять же и там они тоже пластиковые. А где же ставят стальные окна и почему?

Стальные окна – элитные окна

Стальные окна – это в полном смысле элитные окна. Их устанавливают на замену стальным же окнам столетней давности в исторических зданиях, чтобы сохранить для потомков их архитектурных стиль.

Стальные окна применяют не только в исторических зданиях… Что там говорить, хорошие стальные окна – прочные, красивые и теплые – довольно дорогие. Поэтому их под силу устанавливать только в роскошных апартаментах, отелях и резиденциях, особенно в тех, что стараются выглядеть презентабельно и старомодно.

От деревянных окон к стальным окнам

Стальные окна были известные еще с 1860-х годов, но действительно стали популярными в мире, в первую очередь, в США, только после 1890 года. Два фактора способствовали в то время повышению  потребности в стальных окнах вместо доминировавших тогда  деревянных окон.  Во-первых, тогда научились катать стальные профили более-менее сложной конфигурации и, во-вторых, серии городских пожаров привели к ужесточению применения деревянных окон, особенно в высотных промышленных и офисных зданиях.

Прогресс прокатки стали – прогресс стальных окон

Подобно процессу прокатки рельсов, стальные оконные профили катали из горячих стальных прутков за несколько проходов, пока не получали довольно примитивные, по нынешним временам, угловые профили. Эти стальные оконные профили имели толщину около 3 мм и ширину 25-40 мм. Эти профили применялись во всех элементах окна: раме, створке, импосте и так далее. В сочетании с безопасным стеклом с проволочной сеткой внутри эти окна были по-настоящему  безопасными окнами в случае возникновения пожара. Такие окна в то время ставили практически исключительно в кирпичных и бетонных зданиях.

Стальные окна – и ограждающие, и несущие конструкции

Кроме пожарной безопасности эти стальные окна имеют и другие преимущества. Их прочная стальная рама позволяет устанавливать в здания окна значительно больших размеров, чем деревянные и алюминиевые, не говоря уже о пластиковых. Кроме того, стальные окна можно устанавливать в виде сплошной ленты окон – их стальные конструкции являются не только ограждающими, как другие окна, но и вполне выполняют функции несущих конструкций.  Это сильно повлияло на дизайн промышленных и общественных зданий тех времен – их проектировали просторными и с большими окнами.

Алюминиевые окна вместо стальных

Широкое применение окон из катаных стальных профилей продолжалось вплоть до 1940-50 годов, когда более дешевые и коррозионностойкие алюминиевые окна стали набрать свою популярность. В настоящее время алюминиевые окна постепенно уступают первенство пластиковыми окнам, особенно в бытовом, домашней секторе. В общественных зданиях алюминиевые окна имеют определенный приоритет перед пластиковыми окнами по тем же противопожарным, а также и санитарным, соображениям.

Современные стальные окна

В современных стальных окнах применяют в основном холоднокатаные профили и профили, гнутые из стального листа. Применяемые марки стали охватывают диапазон от  обыкновенных низкоуглеродистых сталей типа Ст3, 10 и 20 с различной степенью раскисления, как это указано в ГОСТ 23344-78, до нержавеющих сталей различного типа.

Теплопроводность алюминия и стали

Коэффициент теплопроводности низкоуглеродистой стали составляет около 55 Вт/(м∙К), что в четыре раза ниже, коэффициента теплопроводности 210  Вт/(м∙К) алюминиевого сплава 6063 (АД31), который применяют в оконных профилях. Коэффициент теплопроводности нержавеющей стали еще ниже – около 14 Вт/(м∙К). Однако, даже при таком большом, казалось бы, преимуществе перед алюминием, применять стальные профили без терморазвязки в зимних условиях даже в умеренных широтах нельзя. В Северной Америке и в Европе действуют строгие строительные правила, которые предписывают применять в зданиях только окна из «теплых» профилей, которые обеспечивают окнам определенный минимум потерь тепла в зимних условиях.

Теплые стальные оконные профили

Примером современных стальных оконных профилей с терморазрывом могут служить системные профили американской фирмы Dynamics Windows (рисунок 1). Конструкция такого «теплого» стального профиля похожа на конструкцию аналогичных «теплых» алюминиевых профилей. «Теплый» профиль состоит из холоднокатаных стальных наружного и внутреннего профилей, которые прочно соединены между собой по все длине через термоизоляционную вставку (термовставку) – обычно один или два профиля из специального прочного пластика, например, полиамида или полиуретана. Таким образом, в готовом окне из таких профилей наружная и внутренняя металлические части окна полностью термоизолированы друг от друга. Коэффициент теплопроводности полиамида составляет около 0,30 Вт/(м∙К), а полиуретана – 0,12 Вт/(м∙К).

Рисунок  – Поперечное сечение рамы стального окна фирмы Dynamics Windows. Размеры указаны по-американски – в дюймах (1 дюйм = 25,4 мм). «Чистая» ширина терморазвязки – ширина термовставки без учета зажатых в стальных профилях участков – составляет около 30 мм, что близко к максимальной ширине в современных европейских «теплых» алюминиевых оконных системах.

steel-guide.ru

Теплопроводность сплавов меди. Температура плавления латуни и бронзы

Теплопроводность латуни и бронзы

В таблице приведены значения теплопроводности латуни, бронзы, а также медно-никелевых сплавов (константана, копели, манганина и др.) в зависимости от температуры — в интервале от 4 до 1273 К.

Теплопроводность латуни, бронзы и других сплавов на основе меди при нагревании увеличивается. По данным таблицы, наибольшей теплопроводностью из рассмотренных сплавов при комнатной температуре обладает латунь Л96. Ее теплопроводность при температуре 300 К (27°С) равна 244 Вт/(м·град).

Также к медным сплавам с высокой теплопроводностью можно отнести: латунь ЛС59-1, томпак Л96 и Л90, томпак оловянистый ЛТО90-1, томпак прокатный РТ-90. Кроме того, теплопроводность латуни в основном выше теплопроводности бронзы. Следует отметить, что к бронзам с высокой теплопроводностью относятся: фосфористая, хромистая и бериллиевая бронзы, а также бронза БрА5.

Медным сплавом с наименьшей теплопроводностью является марганцовистая бронза — ее коэффициент теплопроводности при температуре 27°С равен 9,6 Вт/(м·град).

Теплопроводность медных сплавов всегда ниже теплопроводности чистой меди при прочих равных условиях. Кроме того, теплопроводность медно-никелевых сплавов имеет особенно низкое значение. Самым теплопроводным из них при комнатной температуре является мельхиор МНЖМц 30-0,8-1 с теплопроводностью 30 Вт/(м·град). 

Примечание: Температура в таблице дана в градусах Кельвина!

Температура плавления латуни

Температура плавления латуни рассмотренных марок изменяется в интервале от 865 до 1055 °С. Наиболее легкоплавкой является марганцовистая латунь ЛМц58-2 с температурой плавления 865°С. Также к легкоплавким латуням можно отнести: Л59, Л62, ЛАН59-3-2, ЛКС65-1,5-3 и другие.

Наибольшую температуру плавления имеет латунь Л96 (1055°С). Среди тугоплавких латуней по данным таблицы можно также выделить: латунь Л90, ЛА85-0,5, томпак оловянистый ЛТО90-1.

Температура плавления бронзы

Температура плавления бронзы находится в диапазоне от 854 до 1135°С. Наибольшей температурой плавления обладает бронза АЖН11-6-6 — она плавится при температуре 1408 К (1135°С). Температура плавления этой бронзы даже выше, чем температура плавления меди, которая составляет 1084,6°С.

К бронзам с невысокой температурой плавления можно отнести: БрОЦ8-4, БрБ2, БрМЦС8-20, БрСН60-2,5 и подобные.

Примечание: температуру плавления и кипения других металлов можно найти в этой таблице.

Источники:

1. Физические величины. Справочник. Под ред. И.С. Григорьева, Е.З. Мейлихова. — М.: Энергоатомиздат, 1991. — 1232 с.
2. Чиркин В.С. Теплофизические свойства материалов ядерной техники. М.: Атомиздат, 1967 — 474 с.

thermalinfo.ru

Таблицы теплопроводимости материалов (металлы, бетон, гранит, дерево и др.)

Взято из: «Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии» /под ред. Романкова. Приложение.Н.И. Кошкин, М.Г. Ширкевич. Справочник по элементарной физике // Издание девятое, М.: «Наука», 1982 г.

Коэффициент теплопроводности металлов

Коэффициент теплопроводности других материалов

Коэффициент теплопроводности асбеста и пенобетона при различных температурах

(ρa=576кг/м3, ρп=400кг/м3,λ, Вт/(м•К))

Коэффициент теплопроводности жидкости Вт/(м•К) при различных температурах

zaozmi.ru

• 
  Пищевая нержавеющая сталь гост
• 
  Сталь аустенитная это
• 
  Обыкновенного качества стали
• 
  Стальные сварные трубы
• 
  Низколегированные стали это
• 
  Из чего состоит нержавеющая сталь
• 
  Сварные стальные трубы
• 
  Трубы сварные стальные
• 
  Марки конструкционных сталей
• 
  Как завязать трос буксировочный стальной
• 
  Науглероживание стали