Tak, przewodność elektryczna i cieplna Seria metalowa kompozytowa Rzeczywiście może się zmienić w zależności od kombinacji i grubości zastosowanych warstw metalowych. Interakcja między różnymi metaliami a ich odpowiednimi grubościami wpływa na ogólne właściwości przewodzące materiału kompozytowego. Oto jak:
Różne metale mają różne przewodność elektryczna, co jest miarą zdolności materiału do prowadzenia prądu elektrycznego. Na przykład:
Miedź ma jedną z najwyższych przewodników elektrycznych dowolnego metalu, co czyni ją doskonałym wyborem do zastosowań elektrycznych. Aluminium jest również dobrym przewodnikiem, choć nieco mniej przewodzącą niż miedź. Stal bez miedzi. Ma z drugiej strony znacznie niższą przewodność elektryczną.
Podczas łączenia tych metali w kompozycie na ogólną przewodność elektryczną wpłynie odsetek każdego metalu. Jeśli warstwa metalu o wysokiej przewodności (jak miedź) jest połączona z metalem o niższej przewodności (takiej jak stal nierdzewna), ogólna przewodność kompozytu będzie gdzieś pomiędzy nimi, ważoną grubością i powierzchnią każdej warstwy.
Jeśli przewodząca warstwa metalu jest gruba w stosunku do warstwy niekondukcyjnej, kompozyt zachowuje dużą wysoką przewodność. Zwrotnie, jeśli warstwa niekondukcyjna jest zbyt gruba, może znacząco zmniejszyć ogólną przewodność kompozytów. Przewodnictwo termiczne: przewodność cieplna materiałów kompozytowych zachowuje się podobnie. Metale o wysokiej przewodności cieplnej, takie jak miedź lub aluminium, poprawią przewodzenie termiczne materiału kompozytowego. Jednak metale o niższej przewodności cieplnej, takie jak stal nierdzewna lub tytan, mogą zmniejszyć ogólną przewodność cieplną kompozytu.
Grubość każdej warstwy metalowej odgrywa kluczową rolę:
Grubsza warstwa metalu o wysokiej przewodności (np. Miedź) zdominuje przewodność cieplną kompozytową, a kompozyt będzie wykonywał bardziej wydajnie w przenoszeniu ciepła. Jeśli warstwa niskiej przewodnictwa jest gruba, zmniejszy zdolność materiału do skutecznego przenoszenia ciepła, mimo że niektóre warstwy mogą nadal prowadzić ciepło, choć mniej wydajnie.
Grubość każdej warstwy w materiale kompozytowym ma bezpośredni wpływ zarówno na przewodność elektryczną, jak i cieplną. Im grubsza warstwa materiału o wysokiej przewodności, tym bardziej zdominuje ogólne właściwości przewodności. W przypadku przewodności elektrycznej, jeśli kompozyt ma bardzo cienką warstwę miedzi (lub inne dobre przewody) z grubą warstwą stali nierdzewnej, wydajność elektryczna będzie znacznie niższa niż kompozyt z grubszą warstwą miedzi. Do przewodnictwa termicznego, podobne zasady. Gruba warstwa miedzi lub aluminium pozwoli bardziej wydajnie przepływać ciepło przez materiał kompozytowy, podczas gdy gruba warstwa mniejszego materiału przewodzącego termicznie utrudni transfer ciepła.
W niektórych aplikacjach kompozyty są specjalnie zaprojektowane w celu połączenia zarządzania termicznego z właściwościami mechanicznymi. Na przykład:
Kompozyt z aluminium lub miedzi na zewnętrznej warstwie może być zaprojektowany do skutecznego przenoszenia ciepła (idealny do elektronicznego lub motoryzacyjnego rozpraszania ciepła), podczas gdy wewnętrzna warstwa stali nierdzewnej lub tytanu zapewnia wytrzymałość strukturalną lub oporność na korozję bez poświęcania zbyt dużej wydajności termicznej.
Izolację termiczną można również zaprojektować poprzez strategiczne umieszczenie metali o niskiej przewodności (np. Stal nierdzewnych) w określonych obszarach kompozytu, z metaliami wyższej przewodności (np. Miedzi) w innym miejscu, aby zapewnić optymalne przenoszenie ciepła tam, gdzie jest najbardziej potrzebne.
Na wydajność metali kompozytowych wpływają również określone stosowane stopy. Na przykład:
Stopy aluminium mają zróżnicowane przewodność w zależności od elementów stopowych, więc kompozyt z różnymi stopami glinu może wykazywać różne właściwości termiczne i elektryczne. Bymetaliczne kompozytów (np. Mieczno-aluminiowe) będzie miało odrębne właściwości przewodowe w zależności od kombinacji metali i siły wiązania. Ważny jest również interfejs między warstwami; Słabe wiązanie może spowodować zmniejszenie przewodności.
Na przewodność elektryczną i cieplną serii metali kompozytowych wpływa bezpośrednio kombinacja zastosowanych metali i ich odpowiedniej grubości warstwy. Podczas projektowania lub wybierania metali kompozytowych konieczne jest rozważenie właściwości przewodzących każdej warstwy metalowej, jak gruba jest każda warstwa i zamierzone zastosowanie. Dostosowując kombinację materiałów i grubość, producenci mogą zoptymalizować kompozyt pod kątem określonych zastosowań, czy to dla wysokiej przewodności, siły, czy zarządzania termicznego.