導熱率最高的前10名材料

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熱導率Thermally Conductive是衡量材料傳遞熱量的能力。具有高導熱性的材料可以有效地傳遞熱量并容易從環境中吸收熱量。不良的熱導體會阻礙熱流并從周圍緩慢獲取熱量。根據 S.I（國際系統）指南，材料的熱導率以瓦特每米每開爾文 (W/m•K) 為單位進行測量。

測量的前 10 種導熱材料及其值概述如下。由于熱導率的變化取決于所使用的設備和獲得測量值的環境，這些電導率值是平均值。

自然界導熱材料

1、鉆石 – 2000 – 2200 W/m•K

金剛石是自然界最好的導熱材料，其電導率測量值比銅高 5 倍，銅是美國制造最多的金屬。金剛石原子由簡單的碳骨架組成，是有效傳熱的理想分子結構。通常，具有最簡單化學成分和分子結構的材料具有最高的熱導率值。

金剛石是許多現代手持電子設備的重要組成部分。它們在電子產品中的作用是促進散熱和保護敏感的計算機部件。在確定珠寶中寶石的真偽時，鉆石的高導熱性也被證明是有用的。在工具和技術中加入少量金剛石會對導熱性能產生巨大影響。

2、銀 – 429 W/m•K

銀是一種相對便宜且豐富的熱導體。銀是眾多電器的組成部分，并且由于其延展性而成為用途最廣泛的金屬之一。美國制造的 35% 的銀用于電動工具和電子產品（美國地質調查礦產社區 2013）。銀的副產品銀漿由于用于環保能源替代品而需求增加。銀漿用于生產光伏電池，而光伏電池是太陽能電池板的主要組成部分。

3、銅 – 398 W/m•K

銅是美國制造導電器具最常用的金屬。銅具有高熔點和中等腐蝕速率。它也是一種非常有效的金屬，可以最大限度地減少熱傳遞過程中的能量損失。金屬鍋、熱水管和汽車散熱器都是利用銅的導電特性的電器。

4、金 – 315 W/m•K

金是一種稀有且昂貴的金屬，用于特定的導電應用。與銀和銅不同，金很少變色，可以承受大量腐蝕的條件。

5、氮化鋁 – 310 W/m•K

氮化鋁經常用作氧化鈹的替代品。與氧化鈹不同，氮化鋁不會對制造造成健康危害，但仍顯示出與氧化鈹相似的化學和物理特性。氮化鋁是為數不多的具有高導熱性和電絕緣性的材料之一。它具有非凡的抗熱震性，并在機械芯片中充當電絕緣體。

6、碳化硅 – 270 W/m•K

碳化硅是一種半導體，由硅和碳原子的平衡混合物組成。當制造并融合在一起時，硅和碳結合形成一種極其堅硬和耐用的材料。這種混合物通常用作汽車制動器、渦輪機和鋼混合物的成分。

7、鋁 – 247 W/m•K

鋁通常用作銅的具有成本效益的替代品。雖然導電性不如銅，但鋁含量豐富且易于操作，因為它的熔點低。鋁是 L.E.D 燈（發光二極管）的重要組成部分。銅鋁混合物越來越受歡迎，因為它們可以利用銅和鋁的特性，并且可以以較低的成本制造。

8、鎢 – 173 W/m•K

鎢具有高熔點和低蒸氣壓，使其成為暴露于高強度電力的電器的理想材料。鎢的化學惰性使其能夠在不改變電流的情況下用于作為電子顯微鏡一部分的電極。它也經常用于燈泡和陰極射線管的組件。

9、石墨 168 W/m•K

與其他碳同素異形體相比，石墨是一種資源豐富、成本低且重量輕的替代品。它經常用作聚合物混合物的添加劑，以增強其導熱性能。電池是利用石墨的高導熱性的電器的一個常見例子。

10、鋅 116 W/m•K

鋅是少數可以輕松與其他金屬結合形成金屬合金（兩種或多種金屬的混合物）的金屬之一。美國 20% 的鋅器具是由鋅合金制成的。鍍鋅使用 40% 的制造純鋅。鍍鋅是在鋼或鐵上涂上鋅涂層的過程，旨在保護金屬免受風化和生銹。

人工表面處理材料

DLC 類金剛石涂層——利用真空鍍膜技術，PVD工藝制造的納米涂層。擁有良好的絕緣性和熱傳導性

Al2O3氧化鋁涂層——CVD工藝制造的納米涂層。是比較常見的絕緣+熱傳導好的復合功能膜。相比熱噴涂，膜厚控制和結合力會有明顯優勢。但價格高很難普及。導熱系數：23-32（W/m*k）

HBN六方氮化硼涂層——33（W/m*k），500℃環境以上，導熱性最好的陶瓷涂層。同時也是高溫下最好的陶瓷絕緣材料（擊穿電壓3kv/mm）。常規化學惰性，0.16的低摩擦系數。耐氧化，有氧900℃，無氧2000℃。納獅可的TiB2復合真空鍍膜工藝，可定制超耐溫和超硬納米涂層。

BeO氧化鈹——與紫銅類似的導熱性。粉末有劇毒。1000℃開始揮發。開始被淘汰。

YIDA.

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