بهترین فلزات در انتقال گرما کدام است ؟

برای اینکه فلزی مناسب برای کاربردی خاص انتخاب شود، ابتدا باید میزان رسانای گرمایی آن فلز بررسی و مشخص گردد.منظور از رسانای گرما به این معناست که فلزات با چه سرعتی می توانند گرما را از خود عبور دهند و با توجه به سرعت انتقال گرما می توان از آنها در صنایع مختلف بهره گرفت.

اگر شما هم علاقمند هستید در خصوص فلزات انتقال دهنده ی گرما اطلاعات بیشتری کسب کنید؛ دعوت می کنیم در ادامه با فولاد نصر آذربایجان همراه باشید.

رسانای حرارتی چیست ؟

رسانایی حرارتی اصطلاحی است که توصیف می‌کند، یک ماده با چه سرعتی گرما را از مناطق با دمای بالا جذب  و آن را به سمت مناطق با دمای پایین تر حرکت می‌دهد.

بهترین فلزات رسانای گرما

اگرچه بسیاری از فلزات می توانند رسانای الکتریسیته باشند، اما برخی فلزات به دلیل رسانایی بسیار بالا، بیشتر مورد استفاده قرار می گیرند. در زیر بهترین فلزات رسانا در انتقال حرارت بر حسب وات از بیشترین به کمترین به صورت زیر رتبه بندی شده است:

• مس : (223)
• آلومینیوم : (118)
• برنج : (64)
• فولاد : (17)

بنابراین در میان فلزات رایج، مس و آلومینیوم دارای بالاترین رسانایی حرارتی هستند. در حالی که فولاد کمترین میزان رسانایی و برنج در رده های میانی قرار دارد.

فلز مس

مس بهترین فلز انتقال دهنده ی حرارت در بین فلزات در دسترس می باشد. قیمت آن کمتر از طلا و نقره می باشد ولی از دیگر فلزات گران تر است. این نوع فلز نسبت به رسوب زیستی، خوردگی، انبساط حرارتی و تنش مقاومت بالایی دارد و از آن در ساخت ظروف پخت و پز ، آبگرمکن های خورشیدی و گازی ، یخچال ، دستگاه تهویه هوا ، مبدل های حرارتی، سینک های حرارتی، سیم برق و… استفاده می شود که در زیر به شرح مختصری از هر یک از آنها می پردازیم.

• مبدل های حرارتی : منظور از مبدل های حرارتی سیستم هایی هستند که حرارت را انتقال می‌دهند تا گرمایش یا سرمایش را به وجود آورند. از مبدل های حرارتی منازل می توان به سیستم‌های تهویه مطبوع، یخچال‌ها و فریزرها، تانکرهای آب گرم و سیستم‌های گرمایش زیرزمینی اشاره کرد. مبدل‌های حرارتی در تاسیسات صنعتی نیز در نیروگاه‌های سوخت فسیلی و هسته‌ای، نیروگاه‌های شیمیایی، کارخانه‌های عظیم نمک‌زدایی و تصفیه و خدمات دریایی استفاده می شود.
• آبگرمکن های خورشیدی : در آبگرمکن های خورشیدی از یک لوله ی مسی برای انتقال حرارت خورشید به آب استفاده می شود و یک روش مقرون به صرفه و پاک برای گرم کردن آب است. همچنین مس مقاومت بالایی در برابر شرایط آب و هوایی ، خوردگی دارد که استفاده از آن را راحتر کرده است.
• آبگرمکن های گازی : در آبگرمکن های گازی نیز مبدل های حرارتی از جنس مس هستند و گرمای حاصل از سوخت گازی را به آب منتقل می کنند و باعث گرم شدن آب می شوند.
• سینک های حرارتی : سینک های حرارتی گرمای تولید شده توسط یک دستگاه الکترونیکی یا مکانیکی را به سیال خنک‌کننده متحرک منتقل می‌کنند و سپس سیال، گرما را از دستگاه خارج می‌کند و اجازه می‌دهد دستگاه تا رسیدن به دمای مورد نظر خنک شود. از سینک های حرارتی در داخل کامپیوتر ، ترانزیستورها، لیزرها و LEDها استفاده می شود.
• ظروف آشپزی : استفاده از مس در کف قابلمه های باکیفیت بالا باعث می شود حرارت با سرعت بالا و به صورت یکنواخت قابلمه و محتویات داخل آن را گرم کند.

فلز آلومینیوم

آلومینیوم بهترین فلز رسانای گرما بعد از مس است. همچنین قیمت پایین تری نسبت به مس دارد و به دلیل وزن سبک آن استفاده ی راحت تری دارد. از این نوع فلز برای ساخت میکروالکترونیک مانند LEDها و دیودهای لیزر از غرق کننده های ریز با پره های آلومینیوم استفاده می شود. به این صورت که گرمای تولید شده توسط الکترونیک از تراشه به آلومینیوم و سپس به هوا منتقل می شود. همچنین از فلز مس در ساخت قابلمه های آلمینیومی نیز استفاده می شود.

فولاد ضد زنگ

فولاد نسبت به مس، آلومینیوم و برنج رسانای حرارتی کمتری دارد . یعنی نسبت به گرما و حرارت مقاوم است و گرمای کمتری را از خود عبور می دهد. قیمت آن نیز از فلزات گفته شده کمتر است. از فولاد در بخش های مختلف ساختمان سازی و در صنعت برای ساخت توربین های بخار و گاز در نیروگاه ها ، ساخت موتور هواپیما و… استفاده می شود.

عوامل تاثیر گذار در انتقال گرما

در بررسی بهترین فلزات برای هدایت گرما، باید گفت: علاوه بر هدایت حرارتی، عوامل دیگری نیز مانند دمای اولیه فلز ، تفاوت دما در سراسر فلز، ضخامت فلز و مساحت سطح فلز در سرعت جریان گرما تأثیر گذار هستند. برای مثال در دمای اتاق، آهن رسانایی حرارتی 73 دارد، اما در 1832 درجه فارنهایت، رسانایی آن به 35 کاهش پیدا میکند.

سخن آخر

همان طور که اشاره شد؛ فلزات مختلفی در طبیعت وجود دارند که هر کدام از آنها به دلیل ساختار های ویژه ای که دارند، واکنش های مختلفی نسبت به انتقال حرارت از خود نشان می دهند. بررسی های علمی نشان می دهد در بین فلزات مس دارای بالاترین رسانای حرارتی است و گرما را با سرعت بالا از خود عبور می دهد.به همین دلیل از آن در ساخت مبدل ها و سینک های حرارتی استفاده می شود. در حالی که فولاد دارای کمترین رسانای حرارتی بوده و از آن به عنوان یک سپر حرارتی در کاربردهایی که مقادیر زیادی گرما تولید می‌کنند، مانند موتورهای هواپیما، استفاده می شود. البته باید به یاد داشت عوامل دیگری مانند دمای فلز، دمای محیط، ضخامت فلز و مساحت سطح فلز نیز بر سرعت جریان گرما تاثیر گذار هستند.

امیدواریم با مطالعه ی این مقاله اطلاعات مفیدی را در خصوص بهترین فلزات رسانای گرما کسب کرده باشید. در صورتی که به انواع تیرآهن ، نبشی ، ناودانی و دیگر مقاطع فلزی نیاز دارید ما در شرکت فولاد نصر آذربایجان به عنوان یکی از بزرگترین واحد های تولیدی مقاطع فولادی از قبیل انواع تیر آهن ، نبشی  و… آماده ی ارائه خدمات به شما هموطنان عزیز هستیم.

شما مشتریان محترم می توانید جهت مشاوره رایگان و سفارش محصول با شماره 04134329481 تماس حاصل فرمایید. و اقلام مورد نیاز خود را با بهترین کیفیت و مناسب ترین قیمت تهیه فرمایید.