铜是用于制造电器和更多导电应用的最广泛使用的材料之一.
这种合金在传热过程中以最小的能量损失和非常有效的导热性而闻名.
铜的导热系数为 413 瓦/米-K, 这是所有金属中第二高的. 铜金属颜色为红棕色, 这是它与其他金属的区别.
铜是出色的热导体和电导体, 在这两种情况下仅被白银超越. 这种品质与其原子结构有关, 其中每个铜原子彼此靠近排列, 允许电子在附近原子之间非常容易地移动. 其卓越的导热性源自电子的运动.
由于其优异的导热性, 铜用于许多应用，例如热水管, 电机绕组, 和汽车散热器.
材料将热量从一端传导或传递到另一端的能力称为导热系数. 导热系数用λ或k表示; 该系数表明绝缘和保存的强弱. 导热系数的符号是k, 电导率的单位是W/m-K (瓦每米开尔文). 材料的导热率是衡量其传热效率的指标.
导热系数是决定传导传热的重要因素. 热量可以通过三个通道传递: 传导, 对流, 和辐射. 当两个特定地点之间存在温差时完成热传递过程; 所有的热传递都会发生; 传导的不同之处在于热量穿过物质的主体. 固体内不存在对流, 并且辐射通常可以忽略不计, 因此传导对于解释热动力学至关重要.
导热系数是一种物理性质; 所以, 它可能会因材料类型而异, 结构, 并说明. 相似地, 它是温度的函数, 在温度可能大幅波动的应用中必须记住这一点, 例如电子热控制系统.
由于金属键合中电子的分散迁移率，金属具有不同的导热率. 因此, 金属比其他材料加热得更快, 例如塑料或玻璃.
铜的导热率是什么意思?
铜是所有金属中导电率第二高的金属. 如果你问哪种金属在顶部, 答案是银色, 尽管银线不用于电气应用. 除了价格贵得多之外, 银不具备铜的其他理想特性，例如延展性和延展性.
因此, 铜是绝大多数需要导电性和导热性的应用的首选材料. 导热率较高的金属会, 可以预见地, 具有较高的电导率.
所以, 铜具有优良的导电性，在输电电线及其他电器中应用最为广泛, 尤其是重型电机.
铜腐蚀缓慢且熔点高. 铜据称是一种有效的金属，可以最大限度地减少导热过程中的能量损失.
铜的导电特性用于汽车散热器等电器, 热水管, 金属锅, 等等. 铜以其传输电力和热量的能力而闻名. 发生这种情况是因为金属固体晶格内的离域电子具有在其晶格内自由移动的灵活性.
它们将作为从一端到另一端的热和电荷传输器, 将金属转化为优良的导体. 铜以其耐腐蚀性而闻名, 电导率, 抗菌品质, 可回收性质, 和导热系数. 然而, 铜的导热性是所有材料中最重要和最突出的.
测试铜导热系数的不同方法
一般来说, 测试铜的导热系数有两种基本方法: 稳态方法和非稳态或瞬态方法.
稳态法
一般来说, 稳态方法在材料温度恒定时进行测量, 并且观察到的温度不随时间变化. 因此, 信号分析很简单 (稳态信号意味着连续信号). 唯一的缺点是通常需要精心设计的实验装置.
当测试材料的热状态达到完美平衡时, 稳态技术记录测量结果. 不利的一面是通常需要很长时间才能达到理想的平衡. 因为经常需要一个精心设计的实验安装系统, 该方法提供了昂贵的方法设备. 然而, 它是基本且最准确的测量方法.
瞬态方法
记录加热过程中测量结果的方法称为测试铜导热系数的瞬态或非稳态方法. 在此方法中使用瞬态传感器确定热导率参数.
在这个方法中, 可以快速获得测量结果, 使它们比稳态方法具有优势. 因此, 已经使用一种方法找到了瞬态热传导方程的几种解, 二, 和三维几何形状. 针式探头或导线通常用于瞬态程序中获得结果.
铜导热系数的应用
由于其出色的导热性, 耐腐蚀性能, 耐久性和导电性, 铜金属有许多应用. 下面给出了铜的一些关键应用:
热交换器
铜广泛应用于空调热交换器, 工业大厦, 热水箱, 地暖系统, 和冷藏.
电线
由于其良好的导热性和导电性, 铜广泛用于电气线路. 它有效地将热量从电线传导走, 减少过热并保持电气性能.
炊具和散热器
铜是减少传热过程中能量损失的优异材料. 因此, 它主要用于制造各种物品, 包括平底锅, 热水管, 和电子散热器.
变压器绕组
变压器用铜箔带是电气行业用途最广泛的材料, 并且对于绕制变压器导体具有重要优势.
铜箔带是通过将铜轧制成非常薄的厚度制成的 (介于 0.0015 毫米和 0.3 毫米之间) 然后根据所需厚度进行冷轧或热轧. 这之后可以进行退火 (更大的灵活性) 并进一步加工成带绝缘材料的带或层压板.
