Dargludedd thermol Mae dargludedd thermol yn fesur o allu deunydd i drosglwyddo gwres. Gall deunyddiau â dargludedd thermol uchel drosglwyddo gwres yn effeithlon a'i amsugno'n hawdd o'r amgylchedd. Bydd dargludydd thermol gwael yn rhwystro llif gwres ac yn caffael gwres yn araf o'i amgylchoedd. Yn ôl canllawiau SI (System International), mae dargludedd thermol deunydd yn cael ei fesur mewn watiau fesul metr fesul kelvin (W/mK).
Mae'r 10 uchaf o ddeunyddiau dargludol thermol a fesurwyd a'u gwerthoedd wedi'u crynhoi isod. Gan fod y dargludedd thermol yn amrywio yn dibynnu ar yr offer a ddefnyddir a'r amgylchedd y ceir y mesuriadau ynddo, mae'r gwerthoedd dargludedd hyn yn werthoedd cyfartalog.
Deunyddiau dargludol thermol sy'n digwydd yn naturiol
1. Diemwnt - 2000 - 2200 W/mK
Diemwnt yw deunydd dargludedd thermol gorau natur, gyda mesuriad dargludedd 5 gwaith yn uwch na chopr, y metel a weithgynhyrchir fwyaf yn UDA. Mae atomau diemwnt yn cynnwys sgerbwd carbon syml, sy'n golygu mai hwn yw'r strwythur moleciwlaidd delfrydol ar gyfer trosglwyddo gwres yn effeithlon. Yn nodweddiadol, mae gan y deunyddiau sydd â'r cyfansoddiad cemegol symlaf a'r strwythur moleciwlaidd y gwerthoedd dargludedd thermol uchaf.
Mae diemwnt yn elfen bwysig o lawer o ddyfeisiau electronig llaw modern. Eu rôl mewn electroneg yw hyrwyddo afradu gwres ac amddiffyn cydrannau cyfrifiadurol sensitif. Mae dargludedd thermol uchel diemwntau hefyd wedi bod yn ddefnyddiol wrth bennu dilysrwydd gemau mewn gemwaith. Gall cynnwys symiau bach o ddiamwnt mewn offer a thechnoleg gael effaith ddramatig ar ddargludedd thermol.
2. Arian - 429 W/mK
Mae arian yn ddargludydd gwres cymharol rad a helaeth. Mae arian yn rhan annatod o lawer o offer trydanol ac mae'n un o'r metelau mwyaf amlbwrpas oherwydd ei hydrinedd. Defnyddir tri deg pump y cant o arian a gynhyrchir yn UDA mewn offer pŵer ac electroneg (US Geological Survey Mineral Community 2013). Mae galw cynyddol am sgil-gynnyrch arian, past arian, oherwydd ei ddefnydd fel dewis ynni ecogyfeillgar. Defnyddir past arian wrth gynhyrchu celloedd ffotofoltäig, sy'n elfen bwysig o baneli solar.
3. Copr - 398 W/mK
Copr yw'r metel a ddefnyddir amlaf ar gyfer cynhyrchu offer dargludol yn yr Unol Daleithiau. Mae gan gopr bwynt toddi uchel a chyfradd cyrydiad canolig. Mae hefyd yn fetel effeithlon iawn ar gyfer lleihau colled ynni wrth drosglwyddo gwres. Mae sosbenni metel, pibellau dŵr poeth a rheiddiaduron ceir i gyd yn offer sy'n defnyddio priodweddau dargludol copr.
4. Aur - 315 W/mK
Mae aur yn fetel prin a drud a ddefnyddir ar gyfer cymwysiadau dargludol penodol. Yn wahanol i arian a chopr, anaml y mae aur yn pylu a gall wrthsefyll amodau cyrydol iawn.
5, Nitrid Alwminiwm - 310 W/mK
Defnyddir nitrid alwminiwm yn aml yn lle beryllium ocsid. Yn wahanol i beryllium ocsid, nid yw alwminiwm nitrid yn achosi perygl iechyd i weithgynhyrchu, ond mae'n dal i ddangos priodweddau cemegol a ffisegol tebyg i beryllium ocsid. Nitrid alwminiwm yw un o'r ychydig ddeunyddiau sydd â dargludedd thermol uchel ac eiddo inswleiddio trydanol. Mae ganddo wrthwynebiad eithriadol i sioc thermol ac mae'n gweithredu fel ynysydd trydanol mewn sglodion mecanyddol.
6. Silicon carbid - 270 W/mK
Mae silicon carbid yn lled-ddargludydd sy'n cynnwys cymysgedd cytbwys o atomau silicon a charbon. Pan gaiff ei weithgynhyrchu a'i asio gyda'i gilydd, mae silicon a charbon yn cyfuno i ffurfio deunydd hynod o galed a gwydn. Defnyddir y cymysgedd hwn yn gyffredin fel cydran o freciau modurol, tyrbinau a chymysgeddau dur.
7. Alwminiwm - 247 W/mK
Defnyddir alwminiwm yn aml fel dewis cost-effeithiol yn lle copr. Er ei fod yn llai dargludol na chopr, mae alwminiwm yn helaeth ac yn hawdd gweithio ag ef oherwydd ei bwynt toddi isel. Mae alwminiwm yn elfen bwysig o lampau LED (Deuodau Allyrru Golau). Mae cymysgeddau copr-alwminiwm yn dod yn fwyfwy poblogaidd oherwydd gallant fanteisio ar briodweddau copr ac alwminiwm a gellir eu cynhyrchu am gost is.
8, Twngsten - 173 W/mK
Mae gan twngsten bwynt toddi uchel a phwysedd anwedd isel, gan ei wneud yn ddeunydd delfrydol ar gyfer offer sy'n agored i drydan dwysedd uchel. Mae anadweithiol cemegol twngsten yn caniatáu iddo gael ei ddefnyddio fel electrod fel rhan o ficrosgop electron heb newid y cerrynt. Fe'i defnyddir yn aml hefyd mewn cydrannau ar gyfer bylbiau golau a thiwbiau pelydrau cathod.
9. Graffit 168 W/mK
Mae graffit yn ddewis amgen dyfeisgar, cost isel a phwysau ysgafnach i isomerau carbon eraill. Fe'i defnyddir yn aml fel ychwanegyn i gyfuniadau polymer i wella eu dargludedd thermol. Mae batris yn enghraifft gyffredin o offer sy'n defnyddio dargludedd thermol uchel graffit.
10. Sinc 116 W/mK
Sinc yw un o'r ychydig fetelau y gellir eu cyfuno'n hawdd â metelau eraill i ffurfio aloi metel (cymysgedd o ddau fetel neu fwy). Mae ugain y cant o offer sinc yn UDA wedi'u gwneud o aloion sinc. Mae galfaneiddio yn defnyddio 40 y cant o sinc pur a weithgynhyrchwyd. Galfaneiddio yw'r broses o osod gorchudd sinc ar ddur neu haearn i amddiffyn y metel rhag hindreulio a rhydu.
Deunyddiau trin wyneb artiffisial
DLC Diamond Like Coating - cotio nano a weithgynhyrchir gan ddefnyddio'r dechneg cotio gwactod, proses PVD. Mae ganddo inswleiddio da a dargludedd thermol
Haenau alwminiwm ocsid Al2O3 - nano-haenau a gynhyrchir gan y broses CVD. Dyma'r ffilm swyddogaethol gyfansawdd fwy cyffredin gydag inswleiddio da ynghyd â dargludedd thermol. Bydd gan reolaeth trwch ffilm a bondio fanteision sylweddol dros chwistrellu thermol. Fodd bynnag, prin fod y pris uchel yn boblogaidd. Dargludedd thermol: 23-32 (W/m*k)
Gorchudd boron nitrid hecsagonol HBN {{0}} (W/m*k), y cotio cerameg gorau ar gyfer dargludedd thermol uwch na 500 gradd o amgylch. Hefyd y deunydd inswleiddio cerameg gorau ar dymheredd uchel (foltedd torri i lawr 3kv/mm). Yn gonfensiynol anadweithiol yn gemegol, cyfernod ffrithiant isel o 0.16 Yn gwrthsefyll ocsidiad, 900 gradd ag ocsigen, 2000 gradd heb ocsigen. Mae proses cotio gwactod cyfansawdd TiB2 NAXICO yn caniatáu ar gyfer haenau nano sy'n gallu gwrthsefyll tymheredd uwch a hynod galed.
BeO beryllium ocsid - dargludedd thermol tebyg i gopr porffor. Mae powdr yn wenwynig iawn. mae anweddoli yn dechrau ar 1000 gradd. Yn dechrau dod i ben yn raddol.
