La conductividad térmica es una medida de la capacidad de un material para realizar calor. Los materiales con alta conductividad térmica transfieren el calor de manera eficiente y absorben el calor rápidamente del medio ambiente. Por el contrario, los conductores térmicos pobres impiden el flujo de calor y absorben lentamente el calor del medio ambiente. Según las pautas S.I (System International), la unidad de conductividad térmica para materiales es vatios por metro Kelvin (W/M•K). Los diez materiales principales principales y sus mediciones de conductividad térmica se resumen a continuación. Dado que la conductividad térmica varía con el equipo de prueba de conductividad térmica utilizada y el entorno de medición, estos valores de conductividad térmica son valores promedio.
Top Diez materiales conductores térmicos de uso común
1. Diamante-2000 ~ 2200 w/m•K
Diamond es uno de los materiales más conductores térmicamente, con valores cinco veces más altos que el cobre, el metal más producido en los Estados Unidos. Los átomos de diamantes consisten en una columna vertebral de carbono simple, una estructura molecular ideal para una transferencia de calor eficiente. En general, los materiales con la composición química más simple y la estructura molecular generalmente tienen los valores de conductividad térmica más altos. Los diamantes son un componente esencial de muchos dispositivos electrónicos de mano modernos. En productos electrónicos, puede promover la disipación de calor y proteger partes sensibles de las computadoras. La alta conductividad térmica de Diamond también es muy útil para autenticar las piedras preciosas en joyas. Agregar solo una pequeña cantidad de diamante a sus herramientas y técnicas puede tener un gran impacto en el rendimiento térmico.
2. Plata-429 w/m•K
La plata es un conductor de calor relativamente barato y abundante. La plata es un material para muchos utensilios y es maleable, lo que lo convierte en uno de los metales más versátiles. El 35% de la plata producida en los Estados Unidos se utiliza en herramientas eléctricas y electrónica (US Geological Survey Minerals World 2013). La pasta de plata, un producto de plata, está creciendo en demanda debido a su uso como una alternativa de energía ecológica. La pasta de plata se puede usar para producir células fotovoltaicas, que son un componente importante de los paneles solares.
3. Cobre-398 w/m•K
En los Estados Unidos, el cobre es el metal más utilizado para hacer electrodomésticos de transferencia de calor. El cobre tiene un alto punto de fusión y una tasa de corrosión moderada. Y puede reducir efectivamente la pérdida de energía en el proceso de transferencia de calor. Las bandejas de metal, las tuberías de agua caliente y los radiadores de automóviles son solo unos pocos electrodomésticos que aprovechan las propiedades de conducción del calor de cobre.
4. Oro-315 w/m•K
El oro es un metal raro y precioso utilizado en aplicaciones específicas de transferencia de calor. A diferencia de la plata y el cobre, el oro generalmente no se desliza y es altamente resistente a la corrosión.
5. Nitruro de aluminio-310 w/m•K
El nitruro de aluminio a menudo se usa como sustituto del óxido de berilio. A diferencia del óxido de berilio, el nitruro de aluminio no representa un peligro para la salud en la producción, pero aún exhibe propiedades químicas y físicas similares al óxido de berilio. El nitruro de aluminio es uno de los pocos materiales que se sabe que es aislante eléctricamente y tiene una alta conductividad térmica. Tiene una excelente resistencia al choque térmico y puede usarse como aislante eléctrico para chips mecánicos.
6. Cárburo de silicio-270 w/m•K
El carburo de silicio es un semiconductor compuesto de átomos de silicio y átomos de carbono en equilibrio. Una fusión de silicio y carbono, los dos se combinan para crear un material muy duro y duradero. Esta mezcla se usa comúnmente en frenos automotrices, componentes de las turbinas, y también se usa comúnmente en la fabricación de acero.
7. Aluminio-247 w/m•K
El aluminio es menos costoso y a menudo se usa como sustituto del cobre. Aunque no es tan conductivo térmicamente como el cobre, el aluminio es abundante y tiene un punto de fusión bajo, lo que hace que sea fácil de procesar. El aluminio es un material clave en la producción de luces LED (diodo emisor de luz). El cobre - Los híbridos de aluminio se están volviendo más populares porque aprovechan las propiedades de cobre y aluminio y son más baratos de producir.
8. Tungsteno-173 w/m•K
El tungsteno tiene un alto punto de fusión y baja presión de vapor, lo que lo convierte en un material ideal para contactar electrodomésticos de alta corriente. El tungsteno es químicamente estable y se puede usar en los electrodos de microscopios electrónicos sin cambiar el flujo de corriente. También se usa comúnmente en bombillas o como componentes de los tubos de rayos de cátodo.
Tiempo de publicación: Jun - 14 - 2023