Bahan Pengalir Haba: Sifat, Aplikasi dan Contoh

Bahan pengalir haba ialah bahan yang membenarkan haba melaluinya dengan rintangan yang minimum. Bahan-bahan ini mempunyai kekonduksian terma yang tinggi, bermakna ia boleh memindahkan tenaga haba dengan cekap dari satu titik ke titik yang lain.
Beberapa contoh biasa bahan pengalir haba termasuk:
Logam seperti kuprum, aluminium dan perak
Seramik seperti silikon karbida dan alumina
Polymer seperti polietilena dan polipropilena
Haba- bahan pengalir digunakan dalam pelbagai aplikasi, termasuk:
Peranti elektronik seperti komputer dan telefon pintar
Peralatan memasak seperti periuk dan kuali
Penebat binaan untuk mengurangkan kehilangan haba
Sistem pengurusan terma untuk penyejukan elektronik
Apakah kekonduksian haba ?
Kekonduksian terma ialah keupayaan bahan untuk mengalirkan haba. Ia ditakrifkan sebagai jumlah haba yang melalui bahan per unit masa, per unit luas, per unit perbezaan suhu. Dalam erti kata lain, ia mengukur sejauh mana bahan boleh memindahkan tenaga haba.
Kekonduksian terma sesuatu bahan bergantung kepada beberapa faktor, termasuk komposisinya, struktur kristal dan ikatan. Sesetengah bahan mempunyai kekonduksian terma yang tinggi, manakala yang lain mempunyai kekonduksian terma yang rendah.
Kekonduksian terma biasanya diukur dalam Watt per meter-Kelvin (W/m-K) dan dinyatakan sebagai fungsi suhu. Lebih tinggi kekonduksian terma, lebih baik bahan itu mengalirkan haba.
Beberapa unit biasa kekonduksian terma termasuk:
Watt per meter-Kelvin (W/m-K)
Miliwatt per meter persegi-Kelvin (mW/m^2-K)
Sentimeter padu sesaat-Kelvin (cm³/s-K)
Apakah beberapa aplikasi biasa bagi bahan pengalir haba ?Bahan pengalir haba mempunyai pelbagai aplikasi dalam pelbagai industri, termasuk:
Elektronik: Bahan pengalir haba seperti kuprum dan aluminium digunakan dalam elektronik peranti untuk menghilangkan haba yang dihasilkan oleh komponen seperti pemproses dan bateri.
Peralatan memasak: Periuk dan kuali yang diperbuat daripada bahan pengalir haba seperti keluli tahan karat atau tembaga mengedarkan haba secara sekata, memastikan makanan dimasak secara konsisten.
Penebat bangunan: Bahan dengan kekonduksian haba yang tinggi seperti gentian kaca atau batu bulu digunakan untuk mengurangkan kehilangan haba dalam bangunan, menjimatkan tenaga dan mengurangkan kos pemanasan.
Sistem pengurusan haba: Bahan pengalir haba digunakan dalam sistem penyejukan untuk elektronik, seperti komputer dan telefon pintar, untuk mengelakkan terlalu panas dan meningkatkan prestasi.
Peranti perubatan: Beberapa peranti perubatan, seperti penderia inframerah dan kamera pengimejan haba, bergantung pada bahan pengalir haba untuk mengesan dan mengukur suhu badan.
Aeroangkasa: Bahan pengalir haba digunakan dalam aplikasi aeroangkasa seperti muncung roket dan perisai haba untuk menahan suhu melampau dan melindungi daripada kerosakan haba .
Apakah beberapa bahan pengalir haba biasa ?
Sesetengah bahan pengalir haba biasa termasuk:
Kuprum: Kuprum ialah pengalir haba yang sangat baik kerana kekonduksian habanya yang tinggi sekitar 386 W/m-K. Ia biasanya digunakan dalam elektronik, paip dan sistem HVAC.
Aluminium: Aluminium mempunyai kekonduksian terma sekitar 237 W/m-K dan selalunya digunakan dalam alat memasak, sink haba dan peranti elektronik.
Perak: Perak mempunyai kekonduksian terma tertinggi berbanding semua logam pada sekitar 429 W/m-K, menjadikannya ideal untuk digunakan dalam elektronik berprestasi tinggi dan sistem pengurusan terma.
Seramik: Bahan seramik seperti silikon karbida dan alumina mempunyai kekonduksian terma yang tinggi dan digunakan dalam aplikasi seperti perisai haba dan penebat suhu tinggi.
Polimer: Sesetengah polimer, seperti polietilena dan polipropilena, mempunyai kekonduksian terma yang tinggi dan digunakan dalam aplikasi seperti sistem paip dan HVAC.
Apakah beberapa bahan penebat haba biasa ?Beberapa bahan penebat haba biasa termasuk:
Gentian kaca: Gentian kaca ialah penebat yang popular bahan dengan kekonduksian terma yang rendah, menjadikannya berkesan untuk mengurangkan kehilangan haba dalam bangunan.
Bulu batu: Bulu batu diperbuat daripada batu lebur dan mempunyai kekonduksian haba yang rendah, menjadikannya sesuai digunakan dalam aplikasi penebat bangunan dan kalis api.
Selulosa: Bahan berasaskan selulosa seperti kertas dan kapas mempunyai kekonduksian terma yang rendah dan digunakan dalam produk penebat seperti pemukul dan gulungan.
Buih poliuretana: Buih poliuretana ialah bahan penebat biasa dengan kekonduksian haba yang rendah, menjadikannya berkesan untuk mengurangkan kehilangan haba dalam bangunan.
Panel penebat vakum: Penebat vakum panel diperbuat daripada ruang udara yang dikosongkan dan mempunyai kekonduksian terma yang sangat rendah, menjadikannya sesuai untuk digunakan dalam aplikasi penebat berprestasi tinggi.