常用固體材料的密度和比熱容

2021-01-14 鑄造裝備

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常用固體材料的密度和比熱容

名稱

密度/kg/m3

比熱容/kJ/(kg·℃)

名稱

密度/kg/m3

比熱容/kJ/(kg·℃)

7850

0.4605

鑄鐵

7220

0.5024

不鏽鋼

7900

0.5024

聚氯乙烯

1380-1400

1.8422

2670

0.9211

聚苯乙烯

1050-1070

1.3398

8800

0.4062

低壓聚氯乙烯

940

2.5539

青銅

8009

0.3810

高壓聚氯乙烯

320

2.2190

黃銅

8600

0.378

有機玻璃

1180-1190


 

常用金屬的導熱係數

材料

溫度/℃

材料

溫度/℃

0

100

200




227.95

227.95

227.95

73.27

67.45

61.64

383.79

379.14

372.16

414.03

409.38

373.32

不鏽鋼

16.28

17.45

17.45

112.81

109.90

105.83

35.12

33.38

31.40

碳鋼

52.34

48.85

44.19

LY12的鋁,其導熱係數低至0.16克卡/釐米.秒

 

常用非金屬材料的導熱係數

材料

溫度/℃

導熱係數/W/(m·℃)

材料

溫度/℃

導熱係數/W/(m·℃)

石棉繩

-

0.10-0.21

搪瓷

-

0.8723-1.163

石棉板

30

0.10-0.14

泥土

20

0.6978-0.9304

軟木

30

0.04303

0

2.326

 


 

關於CPU的散熱材料


目前市面上散熱風扇所使用的散熱片材料幾乎都是鋁合金,只有極少數是使用其他材料。事實上,鋁並不是導熱係數最好的金屬,效果最好的是銀,其次是銅,再其次才是鋁。但是銀的價格昂貴,不太可能拿來做散熱片;銅雖笨重,但散熱效果和價格上有優勢,現在也逐步用來做散熱片了;而鋁的重量非常輕,兼顧導熱性和質量輕兩方面,因此,才普遍被用作電子零件散熱的最佳材料。鋁質散熱片並非是百分之百純鋁的,因為純鋁太達於柔軟,所以都會加入少量的其他金屬,鑄造而成為鋁合金,以獲得適當的硬度,不過鋁還是佔了約百分之九十八左右。


導熱係數的大小表明金屬導熱能力的大小,導熱係數越大,導熱熱阻值相應降低,導熱能力增強。 在金屬材料中,銀的導熱係數最高(表),但成本高;純銅其次,但加工不容易。在風冷散熱器中一般用6063T5鋁合金,這是因為鋁合金的加工性好(純鋁由於硬度不足,很難進行切削加工)、表面處理容易、成本低廉。但隨著散熱需求的提高,綜合運用各種導熱係數高的材料,已是大勢所趨。有部分散熱片採用了純銅或銅鋁結合的方式來製造。例如,有的散熱片底部採用純銅,是為了發揮銅的導熱係數大,傳熱量相對大的優點,而鰭片部分仍採用鋁合金片,是為了加工容易,將換熱面積儘可能做大,以便對流換熱量增大。但是此種方法最大的難點在於如何將銅與鋁型鰭片充分地連接,如果連接不好,接觸熱阻會大量產生,反而影響散熱效果。

 

各種常用金屬材料及鋁合金導熱係數


材料名稱  

導熱係數  

材料名稱  

導熱係數  

材料名稱  

導熱係數  

銀99.9%

411 W/m.K

硬鋁4.5%Cu

177 W/m.K

鋼0.5%C

54 W/m.K

315 W/m.K

鑄鋁4.5%Cu

163 W/m.K

青銅25%Sn

26 W/m.K

純銅

398 W/m.K

6061型鋁合金

155 W/m.K

Mg,0.6%Mn

148 W/m.K

純鋁

237 W/m.K

1050型鋁合金

209 W/m.K

黃銅30%Zn

109 W/m.K

1070型鋁合金

226 W/m.K

6063型鋁合金

201 W/m.K




金和銀的導熱性能比較好,但缺點就是價格太高,純銅散熱效果則次之,但已經算是非常優秀的了,不過銅片也有缺點:造價高、重量大、不耐腐蝕等。所以現在大多數散熱片都是採用輕盈堅固的鋁材料製作的,其中鋁合金的熱傳導能力最好,好的CPU風冷散熱器一般採用鋁合金製作。


最好的散熱材料並不是鋁材。是銀,接著是銅,金,再者就是鋁。至於金和銀,散熱固然好,可是它的成本高,製作工藝複雜,最主要的還是成本問題,所以這兩種材料是商家不大認同的。


至於銅,目前市場上也不斷的出現了純銅的散熱器,採用純銅的材料並不見得好,銅的導熱性能比起鋁要快的多,但銅的散熱沒有鋁快,銅可以快速的把熱量帶走,但無法在短時間內把本身的熱量散去,這就很有可能造成在PC關機時熱量在短時間內散不去,在CPU上方形成一個無形的熱源。另外銅的可氧化性這是銅本身最大的弊病。當銅一旦出現氧化狀態,從導熱和散熱方面都會大大的下降。


在以上的銅和鋁的對比中形成了一種新型的工藝——銅鋁結合。所謂的銅鋁結合就是把銅和鋁通用一定的工藝完美的結合到一塊,讓銅快速的把熱量傳給鋁,再由大面積的鋁把熱量散去,這不但增充了鋁的導熱不及銅,還彌補了銅的散熱不如鋁,有機的結合從而達到急速傳熱快速散熱的效果。



這些內容是本版主平時收集與寫的一些用到的材料比熱熔與傳導的拿去吧!


關於產品機械性能及傳導係數與比熱容及密度請看附件!由於資料不是很全,能給你的也就這點了。希望能幫到您!


鋁合金中熱傳導率:

ADC6,熱傳導率為138W/m*℃;

ADC14,熱傳導率為134W/m*℃,

ADC1,熱傳導率為121W/m*℃;

ADC3,熱傳導率為113W/m*℃;

其餘合金牌號ADC12、ADC10、ADC5,熱傳導率為96W/m*℃.

其中ADC12導熱係數:96.2(W/m.K) 。ADC12與ADC10比較,含矽量多,所以適合於壓鑄

複雜的鑄件。它的強度高,耐壓性特別好,熱脆性小。

導熱係數:A380>ADC12>YL102

機械強度:A380>ADC12>YL102

流動性;延伸率:YL102>ADC12>A380

鋁合金的比熱容,查收附件,工業鋁合金的密度都為:2.65g/cm3~2.7g/cm3



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