Ang mga heative material heat ay yaong nagbibigay-daan sa init na mailipat nang mahusay mula sa isa (o isang likido) mataas na temperatura ng ibabaw at isang mas mababang temperatura.
Ang init na pagsasagawa ng mga materyales ay ginagamit sa iba't ibang mga aplikasyon ng engineering. Kabilang sa mga pinakamahalagang aplikasyon ay ang pagtatayo ng mga kagamitan sa paglamig, kagamitan sa pagwawaldas ng init at sa pangkalahatan ang anumang kagamitan na nangangailangan ng pagpapalitan ng init sa mga proseso nito.
Ang pagpapadaloy ng init sa isang materyal
Ang mga materyales na hindi mahusay na conductors ng init ay kilala bilang mga insulator. Kabilang sa mga pinaka ginagamit na materyales sa insulto ay cork at kahoy.
Karaniwan na ang mga materyales na nagsasagawa ng init ng mabuti ay mahusay ding mga conductor ng koryente. Ang ilang mga halimbawa ng mahusay na conductive material para sa init at kuryente ay aluminyo, tanso, at pilak, bukod sa iba pa.
Ang iba't ibang mga materyales at ang kani-kanilang mga katangian ng pagpapadaloy ng init ay matatagpuan sa mga manu-manong manu-manong na nagbubuod sa mga resulta ng pang-eksperimentong pagpapadaloy na ginawa sa mga materyales na ito.
Mainit na pagpapadaloy
Ang pag-conduct ay ang paglipat ng init na nangyayari sa pagitan ng dalawang layer ng parehong materyal o sa pagitan ng mga ibabaw na nakikipag-ugnay sa dalawang materyales na hindi pinagpapalit.
Sa kasong ito, ang paglipat ng init sa mga materyales ay nangyayari salamat sa mga pagbangga ng molekular na nangyayari sa pagitan ng mga layer o ibabaw.
Pinapayagan ng mga molecular shocks ang pagpapalit ng panloob at kinetic na enerhiya sa pagitan ng mga atomo ng materyal.
Sa gayon, ang layer o ibabaw na may mga atom na may mas mataas na panloob at kinetic na enerhiya ay naglilipat ng enerhiya sa mga layer o ibabaw ng mas mababang enerhiya, kaya pinatataas ang kanilang temperatura.
Ang iba't ibang mga materyales ay may iba't ibang mga istrukturang molekular na sanhi na hindi lahat ng mga materyales ay may parehong kakayahang magsagawa ng init.
Thermal conductivity
Upang maipahayag ang kakayahan ng isang materyal o likido na magsagawa ng init, ang pisikal na pag-aari na "thermal conductivity" ay ginagamit, na karaniwang kinakatawan ng titik k.
Ang thermal conductivity ay isang pag-aari na dapat matagpuan sa eksperimento. Ang mga pang-eksperimentong pagtatantya ng thermal conductivity para sa mga solidong materyales ay medyo prangka, ngunit ang proseso ay kumplikado para sa mga solido at gas.
Ang thermal conductivity para sa mga materyales at likido ay iniulat para sa isang dami ng materyal na may isang daloy na lugar ng 1 square foot, isang kapal ng 1 paa, para sa isang oras sa isang pagkakaiba sa temperatura ng 1 ° K.
Ang mga heat conductive na materyales
Bagaman sa teorya ang lahat ng mga materyales ay maaaring maglipat ng init, ang ilan ay may mas mahusay na pagpapadaloy kaysa sa iba.
Sa likas na katangian mayroong mga materyales tulad ng tanso o aluminyo na mahusay na conductors ng init, gayunpaman ang mga materyales sa agham, nanotechnology at engineering ay pinapayagan ang paglikha ng mga nobela na materyales na may mahusay na mga katangian ng pagpapadaloy.
Habang ang isang init na nagsasagawa ng materyal tulad ng tanso, na natagpuan sa likas na katangian, ay may isang thermal conductivity ng 401 W / K m, ang mga carbon nanotubes na ginawa gamit ang mga thermal conductivities na malapit sa 6600 W / K m ay naiulat.
Ang mga halaga ng thermal conductivity para sa iba't ibang mga materyales ay makikita sa sumusunod na talahanayan:
Mga Sanggunian
- Berber S. Kwon Y. Tomanek D. Hindi pangkaraniwang Mataas na Thermal na Pag-uugali ng Carbon Nanotubes. Mga Sulat sa Pisikal na Mga Review. 2000; 84: 4613
- Chen Q. et al. Isang alternatibong criterion sa pag-optimize ng heat transfer. Mga pamamaraan ng Royal Society A: Matematika, Physical and Engineering Sciences. 2011; 467 (2128): 1012-1028.
- Cortes L. et al. 2010. Thermal conductivity ng mga materyales. Metrology Symposium.
- Kaufman WC Bothe D. Meyer SD Mga Kakayahang Insulin ng Thermal ng Qutdoor Material Material. Science. 1982; 215 (4533): 690–691.
- Kern D. 1965. Mga Proseso ng Transfer sa Pag-init. Burol ng McGraw.
- Merabia S. et al. Ang paglipat ng init mula sa nanoparticles: isang kaukulang pagtatasa ng estado. Mga pamamaraan ng National Academy of Sciences ng Estados Unidos ng Amerika. 2009; 106 (36): 15113-15118.
- Salunkhe PB Jaya Krishna D. Mga pagsisiyasat sa mga likid na materyales sa pag-iimbak ng init para sa solar application ng pag-init ng espasyo at puwang. Journal of Energy Storage. 2017; 12: 243-260.