اصل آب بندی واشر و اشکال نشتی

رسانایی حرارتی رسانای حرارتی معیاری برای سنجش توانایی یک ماده برای انتقال گرما است. مواد با رسانایی حرارتی بالا می توانند گرما را به طور موثر انتقال دهند و به راحتی آن را از محیط جذب کنند. یک هادی حرارتی ضعیف مانع از جریان گرما می شود و به آرامی گرما را از محیط اطراف خود می گیرد. بر اساس دستورالعمل های SI (System International)، هدایت حرارتی یک ماده بر حسب وات بر متر بر کلوین (W/mK) اندازه گیری می شود.

10 ماده برتر رسانای حرارتی اندازه گیری شده و مقادیر آنها در زیر خلاصه شده است. از آنجایی که رسانایی حرارتی بسته به تجهیزات مورد استفاده و محیطی که اندازه‌گیری‌ها در آن به دست می‌آید متفاوت است، این مقادیر رسانایی مقادیر متوسط ​​هستند.

مواد رسانای حرارتی طبیعی

1. الماس - 2000 - 2200 W/mK

الماس بهترین ماده رسانایی حرارتی طبیعت است، با اندازه گیری رسانایی 5 برابر بیشتر از مس، فلز ساخته شده ترین فلز در ایالات متحده. اتم های الماس از یک اسکلت کربن ساده تشکیل شده است که آن را به ساختار مولکولی ایده آل برای انتقال حرارت کارآمد تبدیل می کند. به طور معمول، مواد با ساده ترین ترکیب شیمیایی و ساختار مولکولی بالاترین مقادیر هدایت حرارتی را دارند.

الماس جزء مهم بسیاری از وسایل الکترونیکی دستی مدرن است. نقش آنها در الکترونیک ترویج اتلاف گرما و محافظت از قطعات حساس کامپیوتر است. رسانایی حرارتی بالای الماس برای تعیین اصالت سنگ های قیمتی در جواهرات نیز مفید بوده است. گنجاندن مقادیر کم الماس در ابزار و فناوری می تواند تأثیر چشمگیری بر هدایت حرارتی داشته باشد.

2. نقره - 429 W/mK

نقره یک رسانای نسبتا ارزان و فراوان گرما است. نقره جزء جدایی ناپذیر بسیاری از وسایل برقی است و به دلیل چکش خواری یکی از فلزات همه کاره است. سی و پنج درصد از نقره تولید شده در ایالات متحده در ابزارهای برقی و الکترونیکی استفاده می شود (US Geological Survey Mineral Community 2013). یک محصول جانبی نقره، خمیر نقره، به دلیل استفاده از آن به عنوان یک جایگزین انرژی سازگار با محیط زیست، تقاضای فزاینده ای دارد. خمیر نقره در تولید سلول های فتوولتائیک که جزء اصلی پنل های خورشیدی هستند استفاده می شود.

3. مس - 398 W/mK

مس متداول ترین فلز مورد استفاده برای ساخت وسایل رسانا در ایالات متحده است. مس دارای نقطه ذوب بالا و نرخ خوردگی متوسط ​​است. همچنین یک فلز بسیار کارآمد برای به حداقل رساندن اتلاف انرژی در حین انتقال حرارت است. تابه‌های فلزی، لوله‌های آب گرم و رادیاتور خودرو همگی وسایلی هستند که از خواص رسانایی مس استفاده می‌کنند.

4. طلا - 315 W/mK

طلا یک فلز کمیاب و گران قیمت است که برای کاربردهای خاص رسانا استفاده می شود. برخلاف نقره و مس، طلا به ندرت کدر می شود و می تواند در شرایط خورنده شدید مقاومت کند.

5، نیترید آلومینیوم - 310 W/mK

نیترید آلومینیوم اغلب به عنوان جایگزینی برای اکسید بریلیم استفاده می شود. بر خلاف اکسید بریلیم، نیترید آلومینیوم برای تولید خطری برای سلامتی ندارد، اما همچنان خواص شیمیایی و فیزیکی مشابه اکسید بریلیوم را نشان می دهد. نیترید آلومینیوم یکی از معدود مواد با رسانایی حرارتی بالا و خواص عایق الکتریکی است. مقاومت فوق العاده ای در برابر شوک حرارتی دارد و به عنوان عایق الکتریکی در تراشه های مکانیکی عمل می کند.

6. کاربید سیلیکون - 270 W/mK

کاربید سیلیکون نیمه هادی است که از مخلوط متعادلی از اتم های سیلیکون و کربن تشکیل شده است. هنگامی که سیلیکون و کربن با یکدیگر ساخته و ذوب می شوند، ترکیب می شوند و ماده ای بسیار سخت و بادوام را تشکیل می دهند. این مخلوط معمولاً به عنوان جزئی از ترمزهای خودرو، توربین ها و مخلوط های فولادی استفاده می شود.

7. آلومینیوم - 247 W/mK

آلومینیوم اغلب به عنوان یک جایگزین مقرون به صرفه برای مس استفاده می شود. اگرچه رسانایی کمتر از مس است، اما آلومینیوم فراوان است و به دلیل نقطه ذوب پایین آن کار با آن آسان است. آلومینیوم جزء مهم لامپ های ال ای دی (دیودهای ساطع کننده نور) است. مخلوط های مس و آلومینیوم به طور فزاینده ای محبوب می شوند زیرا می توانند از خواص مس و آلومینیوم استفاده کنند و با هزینه کمتری تولید شوند.

8، تنگستن - 173 W/mK

تنگستن دارای نقطه ذوب بالا و فشار بخار کم است که آن را به یک ماده ایده آل برای وسایلی تبدیل می کند که در معرض الکتریسیته با شدت بالا قرار دارند. بی اثری شیمیایی تنگستن به آن اجازه می دهد تا به عنوان یک الکترود به عنوان بخشی از میکروسکوپ الکترونی بدون تغییر در جریان استفاده شود. همچنین اغلب در اجزای لامپ و لوله های پرتو کاتدی استفاده می شود.

9. گرافیت 168 W/mK

گرافیت یک جایگزین کارآمد، کم هزینه و وزن سبک تر برای سایر ایزومرهای کربن است. اغلب به عنوان یک افزودنی برای مخلوط های پلیمری برای افزایش هدایت حرارتی آنها استفاده می شود. باتری ها نمونه معمولی از وسایلی هستند که از هدایت حرارتی بالای گرافیت استفاده می کنند.

10. روی 116 W/mK

روی یکی از معدود فلزاتی است که به راحتی با فلزات دیگر ترکیب می شود و یک آلیاژ فلزی (مخلوطی از دو یا چند فلز) تشکیل می دهد. بیست درصد از لوازم روی در ایالات متحده آمریکا از آلیاژهای روی ساخته شده است. گالوانیزه کردن از 40 درصد روی خالص تولیدی استفاده می کند. گالوانیزه کردن فرآیند اعمال پوشش روی روی فولاد یا آهن برای محافظت از فلز در برابر هوا و زنگ زدگی است.

مواد تصفیه سطح مصنوعی

DLC Diamond Like Coating - یک پوشش نانو که با استفاده از تکنیک پوشش خلاء، فرآیند PVD تولید می شود. عایق و هدایت حرارتی خوبی دارد

پوشش‌های اکسید آلومینیوم Al2O3 - نانو پوشش‌های تولید شده توسط فرآیند CVD. این فیلم معمولی کامپوزیت عملکردی با عایق خوب به علاوه هدایت حرارتی است. کنترل ضخامت فیلم و باندینگ مزایای قابل توجهی نسبت به اسپری حرارتی خواهد داشت. با این حال، قیمت بالا به سختی محبوب است. هدایت حرارتی: 23-32 (W/m*k)

پوشش نیترید بور شش ضلعی HBN {{0}} (W/m*k)، بهترین پوشش سرامیکی برای هدایت حرارتی بالای 500 درجه محیطی. همچنین بهترین ماده عایق سرامیکی در دماهای بالا (ولتاژ شکست 3kv/mm). به طور معمول از نظر شیمیایی بی اثر، ضریب اصطکاک کم 0.16 مقاوم در برابر اکسیداسیون، 900 درجه با اکسیژن، 2000 درجه بدون اکسیژن. فرآیند پوشش کامپوزیت خلاء NAXICO's TiB2 اجازه می دهد تا پوشش های نانو فوق العاده مقاوم در برابر دما و فوق سخت را سفارشی کنید.

اکسید بریلیم BeO - رسانایی حرارتی مشابه مس بنفش است. پودر بسیار سمی است. تبخیر از 1000 درجه شروع می شود. شروع به حذف تدریجی.