Conductivitatea termică ridicată de cupru, împreună cu alte proprietăți remarcabile au identificat acest metal un loc important în istoria civilizației umane. Articole din cupru și aliajele sale sunt utilizate în aproape toate domeniile vieții noastre.
1 Cupru - pe scurt despre conductivitatea termică
Particulele de conductivitate termică numit proces de transfer de energie (electroni, atomi, molecule) ale părților calde ale corpului la particulele sale zone mai puțin încălzite. Această căldură tinde să egalizeze temperatura. De-a lungul singurul agent de transfer de energie a corpului nu este mutat. Capacitatea caracteristică de a conduce căldura de conductivitate termică este numeric egală cu cantitatea de căldură care trece printr-o suprafață de material de 1 m 2 o grosime de 1 m, 1 secundă la un gradient de temperatură de unitate.
Coeficientul de conductivitate termică a cuprului la o temperatură de 20-100 ° C este de 394 W / (m * K) - de mai sus doar argint. Produse laminate din oțel inferior de cupru în acest indicator de aproape 9 ori, și fier - la 6. impurități diferite au efecte diferite asupra proprietăților fizice ale metalelor. In cupru rata de transfer de căldură este redusă prin adăugarea unui material sau a unui contact al substanțelor prelucrate, cum ar fi:
conductivitate termică ridicată caracterizată prin proliferarea rapidă a energiei termice în întregul volum al subiectului. Această capacitate este furnizat de cupru utilizat pe scară largă în orice sistem de schimb de căldură. Utilizarea sa în fabricarea de țevi și radiatoare frigidere, aparate de aer condiționat, sisteme de vid, vehicule pentru îndepărtarea excesului de căldură lichidului de răcire. Dispozitivele de încălzire articole similare, din cupru sunt utilizate pentru încălzire.
Capacitatea cuprului de a conduce căldura scade atunci când este încălzit. Valorile conductivitatea termică a cuprului în aer depinde de temperatura din urmă, care afectează disipare de căldură (răcire). Cu cât temperatura mediului ambiant, metalul se răcește mai lent și mai mică decât conductivitatea termică. Prin urmare, în toate schimbătoarele de căldură folosesc ventilator de răcire cu aer forțat - aceasta sporește eficiența dispozitivului și în același timp susține conductivitatea termică la nivelul optim.
2 Conductivitatea termică a aluminiului și cuprului - metalul care este mai bine?
Conductivitatea termică a aluminiului și cuprului sunt diferite - prima este mai mică decât cea de a doua, de 1,5 ori. În această opțiune de aluminiu este 202-236 W / (m * K) și este suficient de mare în comparație cu alte metale, dar mai mică decât cea din aur, cupru și argint. Domeniul de aluminiu și cupru, care necesită o conductivitate termică ridicată, depinde de o serie de alte proprietăți ale acestor materiale.
Aluminiu nu este inferior la cupru pe proprietățile rezistente la coroziune și este superior în următorii termeni:
- Densitatea (greutatea specifică) din aluminiu este mai mică de 3 ori;
- costul - mai putin de 3,5 ori.
Un produs similar, dar realizat din aluminiu, este mult mai ușor decât cuprul. Deoarece, în greutate, necesită mai puțin de metal până la 3 ori, iar prețul său este mai mic de 3,5 ori, elementul de aluminiu poate fi mai ieftin la aproximativ 10 ori. din aceasta și conductivitatea termică ridicată a aluminiului, deoarece este utilizat pe scară largă în producția de vase, cuptoare cu folie alimentară. Deoarece metalul moale, acesta nu este utilizat în formă pură - distribuit în principal aliaje (cel mai faimos - duraluminiu).
Diferitele schimbătoarelor de căldură Principalul lucru - este rata de rentabilitate în exces de energie pentru mediu. Această problemă este rezolvată prin suflare intensivă prin ventilatorul radiatorului. conductivitate termică mai mică Astfel, din aluminiu, practic, nici un efect asupra calității de răcire, precum și dispozitivele de echipamente sunt apoi mult mai ușor și mai ieftin (de exemplu, de calculator și aparate). Recent, în fabricarea unei tendințe către înlocuirea sistemelor de climatizare din țevi de cupru pe aluminiu.
Cuprul, practic, indispensabil în radio, electronica ca un material conductor. Datorită ductilitate mare a firului poate fi tras până la 0,005 mm în diametru și de a face alte fire conductoare foarte subtiri folosite pentru dispozitive electronice. Mai mare decât cea din aluminiu, conductivitatea asigură o pierdere minimă și mai puțin radioelements de căldură. Conductivitatea termică permite elimina în mod eficient căldura generată în timpul funcționării la un element de dispozitiv extern - o carcasă de contact cu plumb în (de exemplu, chips-uri, microprocesoare moderne).
modele de cupru sunt utilizate pentru sudură, atunci când este necesar pentru a face parte din oțel la suprafață forma dorită. Conductivitatea termică ridicată a cuprului nu va permite modelului să se conecteze cu metal sudat. Aluminiu în astfel de cazuri nu pot fi utilizate, deoarece probabilitatea de a se topi sau arderea acestuia. Cuprul este de asemenea utilizat la sudarea cu arc electric carbon - miezul acestui material este catod neconsumabil.
3 Contra înaltă conductivitate termică
conductivitate termică scăzută este adesea o proprietate dorită - aceasta este izolația bază. Utilizarea țevilor de cupru în sistemele de încălzire conduce la pierderi de căldură mult mai mare decât cu linii și cabluri din alte materiale. tevi de cupru necesita o izolare mai aprofundată.
Cuprul are o conductivitate termică ridicată, ceea ce duce la un proces complex de instalare și alte lucrări, au propriile lor specifice. Sudare, brazare, tăiere de cupru necesită o încălzire mai concentrată decât oțelul, și încălzirea adesea anterioară și concomitentă a metalului.
Când trebuie utilizat puterea pistolet de sudura cu gaz de cupru pentru 1-2 numere mai mari decât cele pentru piese din oțel de aceeași grosime. În cazul în grosime de cupru de 8-10 mm, este recomandabil să se opereze cu două sau chiar trei arzatoare (adesea produc o sudură, dar un alt afișaj este realizată). Sudarea cu curent alternativ electrozii sunt însoțite de o pulverizare de metal a crescut. Cutter suficient pentru o grosime mare de crom din oțel de 300 mm, potrivit pentru tăierea alama, bronz (aliaje de cupru) până la 150 mm grosime și cupru numai 50 mm. Toate lucrările legate de costul mult mai mare de consumabile.
4 Cum de a spori conductivitatea termică a cuprului?
Cupru - una din componentele principale ale sistemelor electronice utilizate în toate circuitele. Se redirecționează și disipa căldura produsă de trecerea curentului. Limitarea datorită creșterii elementelor de încălzire CPU viteza computerului și alte circuite atunci când crește frecvența de ceas. Divizarea în mai multe nuclee de lucru simultan, și alte modalități de a combate supraîncălzirea s-au epuizat. În prezent în curs de dezvoltare, cu scopul de a obține conductori cu conductivitate electrică mai mare și conductivitate termică.
Outdoor recent oamenii de știință grafen poate crește semnificativ conductivitatea termică a conductoarelor din cupru și capacitatea lor de a disipa căldura. În realizarea experimentului placat grafen strat de cupru pe toate laturile. Acest transfer de căldură îmbunătățit de conductor cu 25%. După cum a explicat oamenii de știință, noua substanță modifică structura de transfer de căldură și permite energiei să se miște liber în metal. Invenția este în curs de finalizare - experimentul a fost folosit un fir de cupru este mult mai mare decât în procesor.
Bender TP manual și alte mărci - considerăm tipurile de dispozitive
În acest articol ne vom uita la o varietate de bender mecanice, puteți folosi mâinile, folosind doar musculare.
Tipuri de aparate de sudură - o prezentare generală a modelelor populare
