Science >> Wetenschap >  >> Chemie

Welke materialen zijn lage dichtheid en sterke goede geleiders van warmte?

Materialen vinden die beide lage dichtheid zijn , Strong , en goede warmtegeleiders is een beetje een uitdaging, omdat deze eigenschappen vaak in strijd zijn. Hier is een uitsplitsing:

Lage dichtheid: Dit betekent over het algemeen dat het materiaal veel lege ruimte heeft in zijn structuur.

sterk: Dit verwijst naar het vermogen van het materiaal om stress te weerstaan ​​zonder te breken of te vervormen.

Goede warmtegeleider: Dit betekent dat het materiaal gemakkelijk warmte -energie overbrengt.

Hier zijn enkele materialen die gedeeltelijk voldoen aan deze criteria, maar geen enkel materiaal blinkt uit in alle drie:

* aluminium: Lichtgewicht, sterk en een goede warmtegeleider, waardoor het voor veel toepassingen een populaire keuze is. De sterkte ervan is echter mogelijk niet zo hoog als andere materialen.

* magnesium: Lichtgewicht, relatief sterk en een fatsoenlijke geleider van warmte. De sterkte-gewichtsverhouding is uitstekend, maar het is niet zo sterk als aluminium.

* Koolstofvezelversterkte polymeer (CFRP): Extreem sterk en lichtgewicht, maar het is een slechte warmtegeleider. Het kan worden gebruikt in combinatie met andere materialen om de thermische geleidbaarheid te verbeteren.

* grafeen: Een zeer sterk en lichtgewicht materiaal met uitstekende thermische geleidbaarheid. Het is nog steeds in de vroege stadia van ontwikkeling en massaproductie is een uitdaging.

Belangrijke overwegingen:

* afwegingen: Het is moeilijk om een ​​materiaal te vinden dat uitblinkt in alle drie de eigenschappen. U moet vaak de ene eigenschap boven het andere prioriteren.

* specifieke toepassing: Het ideale materiaal hangt af van de specifieke toepassing.

* opkomende materialen: Onderzoekers ontwikkelen constant nieuwe materialen met verbeterde eigenschappen, dus de mogelijkheden evolueren.

Laat het me weten als je een bepaalde toepassing in gedachten hebt en ik kan meer specifieke aanbevelingen bieden.