Теплопроводность различных металлов и сплавов

Рис. 292. Теплопроводность различных материалов а—Теплопроводность металлов и сплавов 7—фосфористая обескислороженная медь 2—-алюминий 2481 5—легкоплавкий припой —константан 5—монель

Количество тепла, проходящего за 1 час через стенку поверхностью м , толщиной 1 м, при разности температур обеих поверхностей стенки 1°С, является технической единицей теплопроводности металла и называется коэффициентом теплопроводности. Он обозначается буквой Я, и имеет размерность в ккал/м час °С- Коэффициенты теплопроводности некоторых металлов и сплавов при различных температурах приведены в табл. 7. [c.254]

ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ РАЗЛИЧНЫХ МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ (продолжение) [c.840]

Коэффициент теплопроводности металлов и сплавов при различной температуре [263] [c.628]

Несмотря на исключительно многообразные возможности применения редких металлов и их сплавов, выделим здесь лишь некоторые основные области их применения. Это прежде всего ядерная техника, где необходимы такие металлы, как бериллий, ниобий и цирконий и др., в качестве материалов оболочки ядерного горючего в различных типах реакторов. Эти металлы отличаются малым сечением захвата тепловых нейтронов, высокой твердостью при рабочих температурах, хорошей теплопроводностью, устойчивостью к коррозии и т. д. Галлий и литий предложены, кроме того, в качестве рабочих жидкостей [последний— при условии его отделения от изотопа зЫ почему ) ]. Благодаря свойству значительно поглош,ать нейтроны гафний индий и европий используют для изготовления регулирующих стержней. Значительное количество редких металлов потребляет производство стали. Наряду с чистыми легирующими компонентами (например, Мо, V, , V) ряд редких и др. металлов используется в качестве раскислителей (например, редкоземельные элементы, кремний). Для современной авиационной промышленности и космической техники необходимы жаростой- [c.589]

Металлы образуются из атомов электроположительных элементов. В сплавах определенные места в решетке могут быть заняты либо атомами отдельного компонента, либо различными видами атомов. Высокая электропроводность и теплопроводность металлов обусловлены движением свободных электронов через пространственную решетку. [c.583]

ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ РАЗЛИЧНЫХ МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ [c.838]

Металлические волокна изготавливают из различных металлов и сплавов (меди, алюминия, стали и др.). Диаметр волокон колеблется от 0,01 до 0.2 мм, а длина —от 6 до 25 мм. Свойства их близки к свойствам соответствующих металлов, но могут изменяться посредством варьирования условий получения волокон или их дополнительной обработки. Для выбора оптимальных свойств следует учитывать условия эксплуатации изделий. Металлонаполненные пластики заменяют цветные и драгоценные металлы при изготовлении изделий с высокой теплопроводностью и низким температурным коэффициентом линейного и объемного расширения. Они применяются в производстве магнитных лент, экранов, сопротивлений и т. д. [c.357]

И. Теплопроводность 11а. Теплопроводность различных металлов и сплавов [c.482]

Если теплопроводность не зависит от температуры, то, как видно из рис. 1-1, температура внутри стенки убывает по линейному закону от до 1 ,2- Теплошроводность различных веществ дается в приложении. Как видно из таблиц, среди твердых тел металлы обладают наилучшей теплопроводностью. Например, коэффициент теплопроводности чугуна равняется приблизительно А5 ккал/м - ч - град, меди— приблизительно 300 ккал/м-ч-град. Металлические сплавы имеют значительно более низкую теплопроводность, чем чистые металлы. Например, величины теплопроводности нержавеющей стали около 13,3 ккал/м-ч-град. Величины теплопроводности неметаллических веществ составляют приблизительно от 0,05 до 3 ккал/м-ч-град. [c.27]

Необходимо, однако, учесть, что рассчитанная поверхность теплообмена F будет удовлетворять заданию только при геометрических ее размерах, обеспечивающих условия, принятые в расчете коэффициента теплопередачи К- Так, в случае кожухотрубных аппаратов эти условия сводятся к скоростям потоков теплоносителей W, диаметру труб d, их числу п, длине I и шагу, коэффициенту теплопроводности материала труб ст и толщине их стенок S. Материал труб (следовательно, и Хст) диктуется физикохимическими свойствами теплоносителей (коррозия, температура) это могут быть чугуны, углеродистые и легированные стали, цветные металлы и- металлические сплавы, различные неметаллические материалы. Диаметры труб и толщины стенок регламентированы государственными стандартами и выбираются соответственно рабочему давлению и требованиям технологии машиностроения для обеспечения компактности аппарата стремятся к минимальному диаметру труб. [c.368]

Применение алюминия. Легкость, механическая прочность, высокая электро- и теплопроводность, стойкость к действию воздуха, воды, некоторых кислот и органических соединений обусловили широкое применение алюминия в технике. Сплавы алюминия применяются в авиа- и автомобилестроительной промышленности. Большую роль играет алюминий в металлургии железа, где его используют в качестве добавки в производстве жароустойчивой стали. Алюминием насыщается поверхность чугунных и стальных изделий для придания им жароустойчивости и предохранения от коррозии. Алюминий применяется в производстве посуды, цистерн, труб, различных аппаратов и предметов домашнего обихода. Алюминиевая фольга используется для упаковки пищевых продуктов и изготовления электрических конденсаторов. Грубозернистый порошок алюминия идет для осветительных ракет, получения термита, для восстановления металлов. Тонкий порошок алюминия служит для изготовления- аммоналов, серебристой краски, устойчивой к атмосферному влиянию. Используется алюминий в производстве высококачественных зеркал, так как алюминиевая поверхность отражает около 90% падающего на нее излучения. В электропромышленности применяются главным образом алюминиевые провода. [c.441]

При наличии в металле примесей (особенно элементов, сильно отличающихся от него по химическому характеру) последние обусловливают нарушение его структурной однородности и тем самым затрудняют скольжение друг около друга отдельных слоев пространственной решетки. Влияние примесей на механическую деформируемость может быть грубо сопоставлено с действием песка, насыпанного под полозья движущихся по льду санок. С другой стороны, примеси уменьшают также свободу перемещения электронов, чем и обусловлено обычно наблюдаемое понижение электро- и теплопроводности чистых металлов при их загрязнении. На практическом использовании подобного влияния примесей основано получение различных технически важных сплавов, свойства которых более или менее сильно отличаются от свойств исходных металлов. [c.113]

Щелочные металлы получают электролизом расплавленных гидроокисей или хлоридов (гл. 11). Ввиду высокой активности этих металлов их следует держать в атмосфере инертного газа или под слоем минерального масла. Щелочные металлы находят широкое применение в лабораториях в качестве химических реактивов их применяют и в промышленности (особенно натрий) при производстве различных органических веществ, красителей, а также тетраэтилсвинца (составной части этилированного бензина ). Натрий применяют при производстве вакуумных натриевых ламп благодаря высокой теплопроводности его используют в охладительной системе авиамоторов (при помощи натрия отводится тепло от поршневых головок). Сплав натрия с калием применяют в качестве теплоносителя в атомных реакторах. Цезий находит применение в электронных лампах для повышения эмиссии электронов с катода. [c.519]

Коэффициенты теплопроводности наиболее часто встречающихся в аппаратостроении металлов, сплавов и отложений на стенках труб приведены в табл. 8. Больщим термическим сопротивлением обладают загрязнения — различные осадки, накипь, масляные и жировые пленки на поверхности теплообмена, имеющие низкие коэффициенты теплопроводности. Для вязких жидкостей характерными загрязнениями на поверхностях теплообменных аппаратов являются отложения солей и механических взвесей с водяной стороны и грязевые (парафинистые и коксовые) с топливной. [c.45]

Внутренние трубы изготавливаются из стали и различных сплавов железа. Можно применять ребра из того же или иного металла, обеспечивая совершенно ничтожное контактное сопротивление при условии, если они хорошо привариваются или припаиваются к внутренней трубе. В тех случаях, когда внутренняя труба должна противостоять коррозионному действию протекающей по ней жидкости, ее изготавливают из коррозионно-стойких материалов, ребра изготавливают из того же материала или из материала с большей теплопроводностью при том условии, что они могут быть соединены с трубой без контактного термического сопротивления. Исключение представляет алюминий, трубы из которого могут быть изготовлены путем экструзии (выдавливания) сразу с цельными ребрами. [c.319]

Порошки металлов и их сплавов (Ре, Си, А1, РЬ, бронза) придают пластмассам нек-рые специальные свойства. При определенной концентрации такого наполнителя, необходимой для непосредственного контакта между его частицами, резко повышаются теплопроводность и электрич. проводимость полимерного материала и, кроме того, материал становится стойким к действию электромагнитного и проникающего излучений. Пластмассы, наполненные металлич. порошком или стружкой (опилками), можно применять для изготовления различного инструмента и оснастки, заделки дефектов в металлич. литье и т. д. (см. Металлонаполненные полимеры). [c.172]

Наиболее важные области применения чистого ниобия — пронзводсгво жаропрочных и других сплавов, атомная энергетика и химическое ап-паратостроение. Металл используется для легирования медных, никелевых и других цветных сплавов с целью повышения их прочности н жаропрочности. В виде ферросплавов ниобнй добавляют в различные стали для придания им необходимых физико-механических свойств. Малые добавки ниобия модифицируют структуру и способствуют повышению коррозионной стойкости алюминиевых сплавов. Будучи введен в титановые сплавы, ниобий повышает их прочность и коррозионную стойкость. Небольшие присадки ниобия применяются для создания сплавов с особыми физико-химическими свойствами (с повышенной электрической проводимостью и теплопроводностью, коррозионной стойкостью и др.). [c.324]

Сурьма — почти типичный металл, с хорошей электропроводностью и теплопроводностью металлические свойства сурьмы настолько ясно выражены, что ее применяют для изготовления различных сплавов (типографский металл, сурьмяная бронза). [c.242]

При выборе соотношения сечений термоэлектродов для данной термопары следует учитывать, что коэффициент теплопроводности и удельные сопротивления разных металлов и сплавов существенно различны, поэтому оптимальное сечение термоэлектродов в одних и тех же условиях также должно быть различным. Сечения термоэлектродов термопары рекомендуется выбирать такими, чтобы они были пропорциональны квадратным корням их удельных сопротивлений и обратно пропорциональны квадратным корням их коэффициентов теплопроводности. Из этих соображений в случае, например, термопары медь — константан медную проволоку лучше брать значительно меньшего сечения, чем константа-новую. [c.154]

Безусловно, что в кратком обзоре невозможно охарактеризо- вать все классы неорганических материалов, однако нельзя не сказать о графитовых материалах, которые выделяются исключительно высокой теплопроводностью, превышающей теплопроводность многих металлов и сплавов. Это качество наряду с химической инертностью и термической стойкостью при резких перепадах температур, высокой электрической проводимостью и хорошими механическими свойствами сделали графит и материалы на его основе незаменимыми в различных областях техники и промышленности. В частности, в химической промышленности применение графита особенно эффективно для изготовления теплообменной аппаратуры, эксплуатируемой в агрессивных средах. На ее поверхности в значительно меньшей степени откладываются накипь и загрязнения, чем на поверхности всех других металлических и неметаллических материалов. Сырьем для получения искусственного графита служит нефтяной кокс, к которому добавляют каменноугольный пек, играющий роль вяжущего материала при формовании изделий из графитовой шихты. Сам цикл получения изделий включает измельчение и прокаливание сырья, смешение шихты, прессование, обжиг и графитизацию. Условия обжига тщательно подбирают, чтобы избежать появления механических напряжений и микротрещин. При графитизации обожженных изделий, проводимой при температуре 2800—3000 °С, происходит образование упорядоченной кристаллической структуры из первоначально аморфизованной массы. Чтобы изделиям из графита придать непроницаемость по отношению к газам, их пропитывают полимерами, чаще всего фенолформальдегидными, или кремнийор-ганическими смолами, или полимерами дивинилацетилена. Пропитанный графит химически стоек даже при повышенных температурах. На основе графита и фенолформальдегидных смол в настоящее время получают новые материалы, свойства которых существенно зависят от способа приготовления. Материалы, формируемые при повышенных давлениях и температурах, известны под названием графитопластов, а материалы, получаемые холодным литьем, названы графитолитами. Графитолит, например, применяют не только как конструкционный, но и как футеровочный материал. Он отверждается при температуре 10 °С в течение 10—15 мин, имеет высокую адгезию ко многим материалам, хорошо проводит теплоту и может эксплуатироваться вплоть до 140—150°С. В последнее время разработан метод закрытия пор графита путем отложения в них чистого углерода. Для этого графит обрабатывают углеводородными соединениями при высокой температуре. Образующийся твердый углерод уплотняет графит, а летучие продукты удаляются. Такой графит назван пироуглеродом. [c.153]

Высокая тугоплавкость (температура плавления 2570°С), малая упругость паров при температуре плавления, значительная химическая стойкость и большая теплопроводность позволяют применять окись бериллия во многих отраслях техники, в частности для футеровки бессер-дечниковых индукционных печей и тиглей для плавки различных металлов и сплавов. Интересно, что окись бериллия совершенно инертна но отношению к металлическому бериллию. Уто единственный материал, из которого изготовляют тигли для плавки бериллия в вакууме. [c.65]

Неметаллические материалы обладают многообразн-е.м свойств, например, одни из них имеют низкую, а другие — высокую теплопроводность, превышающую теплопроводность некоторых металлов и сплавов, не подвергаются воздействию электролитов, и их разрушение вызывается только хи.мически ми или физико-механическими факторами. Они имеют невысокую плотность, прочны, хорошо сцепляются с различными материалами, поддаются механической обработке, а некоторые из них и сварке. Но большинство неметаллических. материалов (полимерные) устойчивы только до те.мпературы 150— 200 °С, не выдерживают резких температурных перепадов, плохо подвержены механическо обработке. [c.77]

Теплопроводность графита выше теплопроводности многих металлов и сплавов, в частности свинца и хромоникелевых сталей — в 3—5 раз. По этой причине он нашел широкое применение как конструкционный материал для изготовления из него различной теплообменной аппаратуры (блочных и кожухоблочных теплообменников, теплообменных элементов погружного типа и др.), предназначенной для эксплуатации в условиях воздействия таких агрессивных сред, как серная кислота определенных концентраций, соляная и фтористоводородная кислоты и т. п., для которых непригодны известные и экономически доступные металлы и сплавы. Графит применяют и в качестве штучных футеровочных материалов для защиты оборудования в особо агрессивных условиях эксплуатации (например, экстракторов в производстве фосфорной кислоты). [c.101]

Процесс сварки труб из центробежнолитых трубных заготовок отличается рядом особенностей вследствие специфических свойств аустенитных хромоникелевых сталей. Аустенитная сталь типа НК-40 характеризуется электрическим сопротивлением, примерно в 5 раз большим, чем обычных углеродистых сталей, и низкой теплопроводностью металла, что определяет выбор методов и режимов сварки. Химический состав хромоиикелевых сталей также оказывает влияние на происходящие металлургические процессы сварки. Высокое содержание хрома в сплаве делает его взаимодействие с кислородом и рядом оксидов (МпО п 5102) достаточно активным, что вызывает интенсивные марган-цево-кремневосстановительные процессы, сопровождающиеся окислением значительных количеств хрома. Другие элементы, входящие в жаропрочный сплав (Ре, N1, Мп, 51, 5, Р, N и др.), при сварке могут образовывать различные эвтектики, карбиды, нитриды, интерметаллиды. Образование в металле новых фаз вызывает появление структурных напряжений, особенно металлов центробежнолитых трубных заготовок с характерной анизотропной дендритной структурой. Наконец, при сварке в результате воздействия высоких температур происходит укрупнение зерен в структуре металла и его разупрочнение при комнатной температуре, что ухудшает эксплуатационные свойства труб. [c.33]

Однако наряду с ценными качествами металлы обла-дзЕОт такими свойствами, которые оказываются нежелательными при изготовлении различных изделий. Так, например, медь и алюминии обладают хорошей электро- и теплопроводностью, пластичностью, но эти металлы довольно мягки, они легко деформируются и поэтому в чистом виде оказываются малопригодными для изготовления металлических предметов. Поэтому металлы в чистом виде используются гораздо реже, чем сплавы. Сплавы состоят из двух или более элементов, для их [c.320]

В. С. Ковальчук. АЛЮМИНИЯ СПЛАВЫ - сплавы на основе алюминия. В пром. масштабах используются со второй половины 19 в. Отличаются малой плотностью, высокими коррозионной стойкостью, теплопроводностью, электропроводностью и удельной прочностью. Различают А. с. деформируемые и литейные. Деформируемые сплавы обладают высокой пластичностью, свариваемостью, легко поддаются различной мех. обработке, не охрупчи-ваются при низких т-рах. Их подразделяют на неупрочняемые и упрочняемые термической обработкой (см. Упрочнение). Мех. св-ва неупрочпяемых сплавов улучшают легированием и нагартовкой, упрочняемых сплавов — закалкой и старением (естественным или искусственным, см. Старение металлов), [c.69]

Критическая т-ра и критическое магнитное поле — более или менее стабильные характеристики материала данного состава. Критическая плотность тока — крайне структурно чувствительная характеристика, зависящая от способа получения, обработки и др. У VgGa, напр., она составляет 2,9-10 а/с.ч в поле 120 кэ и 8,5-10 а/см в поле 200 кэ. Чтобы улучшить стабильность С. м. по отношению к спонтанному переходу в нормальное состояние в докритиче-ском режиме, их покрывают нормальным (пе сверхпроводящим) металлом с высокой электро- и теплопроводностью (чаще всего медью). По соотношению количества нормального металла и сверхпроводника и по связанному с этим поведению материала в магнитном поле под токовой нагрузкой С. м. подразделяют на полностью стабилизированные, частично стабилизированные и нестабилизирован-ные. К наиболее распространенным С. м. относятся сплавы ниобия, в особенности ниобий — титан, носкольку из этих сплавов обычными методами плавки, механической и термической обработки можно изготовлять различного типа проводники (проволоку, кабели, шины и др.). Металлиды, хотя и обладают гораздо более высокими критическими параметрами, из- [c.345]

Нетканые структуры из металлических волокон благодаря большой поверхности обладают высокой фильтрующей способностью, поэтому их применяют для фильтрования различных агрессивных жидкостей и газов. Волокна из нержавеющей стали и некоторых других сплавов и металлов характеризуются физиологической инертностью они могут использоваться в медицине, например в качестве хирургических нитей. Из ультратонких металлических нитей получают штапельное волокно, которое вырабатывают на обычных текстильных штапелярующих машинах, а также методом разрыва. Такое штапельное волокно может использоваться для изготовления пряжи как в чистом виде, так и в смеси с другими химическими волокнами. Смешение производят на обычных гребенных ленточных машинах с плоскими иглами. Ленту из штапельного стального волокна и топе из другого какого-либо волокна пропускают через машину, где они хорошо перемешиваются. Благодаря высокой электропроводности металлических волокон смеси на их основе обладают антистатическими свойствами, поэтому их используют в производстве одежды, ковров, драпировочных, мебельных тканей, покрывал и т. д. Присутствие металлических волокон в пушистой объемной пряже позволяет снизить в изделиях пиллинт-эффект. Ткани, содержащие до 1% стальных волокон, обладают опособностью к отражению микроволн, что очень важно для военных и специальных целей (например для изготовления защитной одежды). Благодаря лучшей теплопроводности такие ткани быстро сохнут, что имеет большое значение в бумажном производстве. Антистатичность и электропроводность этих тканей особенно важны для транспортерных лент, фильтровальных тканей, шинного корда, канатно-веревочных изделий, а также материалов для работы во взрывоопасных условиях, например на химических заводах и теплоэлектростанциях. [c.394]

Металлич. фильтры изготовляют спеканием металлич. порошков (медных, никелевых, бронзовых, железных, нержавеющей стали, тугоплавких металлов и т. п.) заданного гранулометрич. состава (напр., 30—100 мк для тонких фильтров, 100—200 мк для грубых фильтров). Металлич. фильтры служат для очистки различных жидкостей, масел, жидкого топлива, газов и т. п. они прочны, теплопроводны, коррозионностойки, устойчивы при повышенных темп-рах, обладают долгим сроком службы, легко прочищаются, могут быть изготовлены в широком диапазоне пористости и проницаемости. Для создания сквозной открытой пористости и для повышения проницаемости фильтра применяют исходные порошки, близкие по размерам частиц и с гладкой поверхностью, получаемые обычно распылением жидких металлов и сплавов, гранулированием их в воду или обкаткой в шаровых, вихревых мельницах и т. п. Для предотвращения усадки при спекании в исходную шихту вводят вещества, улетучивающиеся или выделяющие газы (карбонаты, оксалаты и т. п.). [c.135]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология