1.Πώς συγκρίνεται η θερμική τους αγωγιμότητα;
Ο πιο κρίσιμος δείκτης: Η θερμική αγωγιμότητα του αλουμινίου είναι συνήθως 3 έως 5 φορές μεγαλύτερη από αυτή του χάλυβα. Αυτό σημαίνει ότι υπό τις ίδιες συνθήκες, το αλουμίνιο μεταφέρει τη θερμότητα πολύ πιο γρήγορα από τον χάλυβα.
2. Πώς μπορούμε να αναλύσουμε τα υποκείμενα φυσικά αίτια;
Αλουμίνιο: Με μια όψη-κεντρική κυβική κρυσταλλική δομή, τα άτομά του είναι πιο πυκνά συσκευασμένα και τα ελεύθερα ηλεκτρόνια του έχουν μεγαλύτερη μέση ελεύθερη διαδρομή, επιτρέποντας εξαιρετικά αποτελεσματική αγωγή θερμότητας μέσω ελεύθερων ηλεκτρονίων.
Χάλυβας (Σίδηρος): Τα ίδια τα άτομα σιδήρου έχουν κακή θερμική αγωγιμότητα. Ο χάλυβας είναι ένα κράμα σιδήρου και στοιχείων όπως ο άνθρακας. Στοιχεία κράματος και κρυσταλλικά ελαττώματα (όπως εξαρθρώσεις και όρια κόκκων) διασκορπίζουν έντονα τα ηλεκτρόνια και τα φωνόνια, εμποδίζοντας σε μεγάλο βαθμό την αγωγιμότητα της θερμότητας. Η σκλήρυνση εργασίας που προκαλείται από την ψυχρή έλαση μειώνει περαιτέρω ελαφρώς τη θερμική αγωγιμότητα.
3.Είναι κατάλληλα για σφράγιση τα φύλλα χάλυβα- ψυχρής έλασης και τα φύλλα αλουμινίου;
Χάλυβας: Αργή θερμική αγωγιμότητα, που δημιουργεί εύκολα διαβαθμίσεις θερμοκρασίας κατά την τοπική θέρμανση ή ψύξη, που ενδεχομένως οδηγεί σε ανομοιόμορφη παραμόρφωση.
Αλουμίνιο: Γρήγορη θερμική αγωγιμότητα, με αποτέλεσμα πιο ομοιόμορφη κατανομή θερμοκρασίας σε καλούπια και λαμαρίνα, η οποία είναι ευεργετική για τη διαμόρφωση, αλλά επίσης σημαίνει ότι η θερμότητα διαχέεται από την περιοχή επεξεργασίας πιο γρήγορα.
4.Είναι τα φύλλα χάλυβα- ψυχρής έλασης και τα φύλλα αλουμινίου κατάλληλα για συγκόλληση και θερμική επεξεργασία;
Χάλυβας: Αργή θερμική αγωγιμότητα. Η θερμότητα δεν διαχέεται εύκολα κατά τη συγκόλληση, τείνει να συγκεντρώνεται στην περιοχή συγκόλλησης, οδηγώντας σε παραμόρφωση και υπολειπόμενη τάση.
Αλουμίνιο: Εξαιρετικά γρήγορη θερμική αγωγιμότητα. απαιτεί υψηλότερη ισχύ ή πιο συγκεντρωμένη πηγή θερμότητας (όπως TIG/MIG) για να αποφευχθεί η υπερβολική απώλεια θερμότητας και να διασφαλιστεί η πλήρης διείσδυση.
5. Ποιες είναι μερικές προτάσεις επιλογής υλικού;
Για υψηλής απόδοσης-αγωγιμότητα/απαγωγή θερμότητας: τα φύλλα αλουμινίου είναι η άνευ όρων επιλογή. Παραδείγματα περιλαμβάνουν ψύκτρες θερμότητας, εναλλάκτες θερμότητας και βάσεις φωτιστικών LED.
Για δομική αντοχή, ακαμψία και επιβράδυνση της μεταφοράς θερμότητας: τα φύλλα χάλυβα ψυχρής-έλασης είναι η επιλογή. Παραδείγματα περιλαμβάνουν δομικά στηρίγματα, προφυλακτήρες μηχανών και περιβλήματα που απαιτούν θερμομόνωση.
Θεωρήσεις μπόνους για τη συνολική απόδοση:
Εάν απαιτείται ελαφρύς σχεδιασμός με ορισμένες απαιτήσεις θερμικής αγωγιμότητας (π.χ. ανταλλακτικά αυτοκινήτων, περιβλήματα για ορισμένες ηλεκτρονικές συσκευές), συχνά επιλέγονται κράματα αλουμινίου.
Εάν η υψηλή αντοχή, η αντοχή στη φθορά και το κόστος είναι προτεραιότητες και η θερμική αγωγιμότητα δεν αποτελεί πρωταρχικό μέλημα, η επιλογή είναι ο χάλυβας ψυχρής{{0} έλασης.
Σε ορισμένες εφαρμογές υψηλής-τελικής χρήσης, χρησιμοποιούνται σύνθετες κατασκευές, όπως η χρήση υποστρώματος αλουμινίου για αγωγιμότητα θερμότητας και χαλύβδινου φύλλου ως δομή στήριξης, συνδυάζοντας τα πλεονεκτήματα και των δύο.