熱を伝導するための最良の金属
熱伝導率は、材料が高温の領域から熱を吸収し、低温の領域に向かって移動する速度を表す用語です。最高の熱伝導性金属は熱伝導率が高く、調理器具、熱交換器、ヒートシンクなどの多くの用途に役立ちます。一方、熱伝達率の低い金属は、航空機エンジンなど、大量の熱を発生するアプリケーションで熱シールドとして機能できる場合にも役立ちます。
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熱伝導性金属および金属合金の平均熱伝導率の最低から最高までのランキングを、室温でワット/メートル-Kで示します。
- ステンレス鋼（16）
- リード（35）
- 炭素鋼（51）
- 錬鉄（59）
- 鉄（73）
- アルミニウム青銅（76）
- 銅真ちゅう（111）
- アルミニウム（237）
- 銅（401）
- シルバー（429）
ステンレス鋼
金属合金の中で最も低い熱伝導率の1つであるステンレス鋼は、たとえば銅よりも熱源から熱を伝導するのにはるかに長い時間がかかります。これは、ステンレス製の鍋は、銅底の鍋よりも食品を加熱するのにはるかに長い時間がかかることを意味します（ステンレスには他の利点があります）。発電所の蒸気タービンとガスタービンは、他の特性の中でも特に耐熱性のためにステンレス鋼を使用しています。建築では、ステンレス鋼のクラッディングは高温に長く耐えることができ、日光の下で建物を涼しく保つことができます。
アルミニウム
アルミニウムの熱伝導率は銅よりもわずかに低くなりますが、軽量で安価で扱いやすいため、多くのアプリケーションに適しています。たとえば、LEDやレーザーダイオードなどのマイクロエレクトロニクスは、空中に突き出たアルミニウムフィンを備えた小さなヒートシンクを使用しています。電子機器によって生成された熱は、受動的に、または強制気流対流または熱電冷却器の助けを借りて、チップからアルミニウム、次に空気に移動します。
在庫のある金属を閲覧する銅
銅は熱伝導率が非常に高く、熱を伝導するのに最適な金属である銀よりもはるかに安価で入手しやすくなっています。銅は耐食性があり、生物汚染に強いため、太陽熱温水器、ガス給湯器、工業用熱交換器、冷蔵庫、エアコン、ヒートポンプに適した材料になっています。
熱伝導に影響を与えるその他の要因
熱伝導に最適な金属を検討するときは、熱伝導率に加えて、熱の流れの速度に影響を与える他の要因も考慮する必要があります。たとえば、金属の初期温度は、その熱伝達率に大きな違いをもたらす可能性があります。室温では、鉄の熱伝導率は73ですが、1832°Fでは、その熱伝導率は35に低下します。その他の影響には、金属全体の温度差、金属の厚さ、金属の表面積などがあります。
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