المعرفه

في العمليات الصناعية ، يقوم نقل الحرارة بتبادل الحرارة الناتجة عن جهاز بعيد عن هذا الجهاز إلى وسط سائل ، مثل الهواء أو سائل التبريد. وبهذه الطريقة ، يتم تشتيت الحرارة ، مما يسهل صيانة الجهاز عند مستويات الحرارة المثلى. تُستخدم هذه العملية بشكل شائع في العديد من الأجهزة المنزلية والصناعية ، بما في ذلك أجهزة الكمبيوتر وأشباه الموصلات والإلكترونيات الضوئية ، حيث لا تكون قدرة تبديد الجزء أو المكون كافية بما يكفي لتنظيم الحرارة بمفرده. تُعرف هذه العملية أيضًا بالوعة الحرارة.

سوف يزيد امتصاص الحرارة المصمم جيدًا من مساحة السطح في اتصال مع وسيط التبريد المحيط به. العوامل الهامة التي تؤثر على الأداء العام وكفاءة المشتت الحراري هي سرعة الهواء ، والمواد المستخدمة ، وتصميم البروز ، والمعالجة السطحية.

المواد الأكثر شيوعًا المستخدمة في النقل الفعال للحرارة هي النحاس والألومنيوم ، لأن هذه المعادن هي إلى حد بعيد أفضل الموصلات الحرارية. وعلى الرغم من أن النحاس يحتوي على العديد من الخصائص المرغوبة ، مثل كفاءته الحرارية وتنوع الألمنيوم ووزنه الخفيف والتكلفة المنخفضة ، فإنه يجعله خيارًا ممتازًا ومتكاملاً لتطبيقات نقل الحرارة.

ما أنواع العمليات التي تستخدم التبادلات الحرارية؟

تستخدم المنشآت الصناعية مثل الوقود الأحفوري التقليدي ومحطات الطاقة النووية والمصانع الكيماوية ومحطات تحلية المياه والمنشآت البحرية السبائك المعدنية لأنابيب التبادل الحراري. تعد مقاومة التآكل خاصية مهمة في هذه المنشآت ، خاصة في بيئات المياه المالحة. يقدم كل من النحاس والألومنيوم سبائك تعمل بشكل جيد في هذه التطبيقات.

تطبيق آخر شائع لسبائك المعادن ذات الموصلية الحرارية الجيدة هو تجهيزات المطابخ ، حيث تريد أن تكون قادرًا على نقل الحرارة بسرعة من الموقد إلى الطعام من الداخل. يعتبر الألومنيوم اختيارًا شائعًا في الأواني والمقالي المعدنية بفضل المزيج المناسب من الموصلية العالية والتكلفة المنخفضة.

نظرًا لأن الألمنيوم يوصل الحرارة إلى نحو ست مرات أفضل من الفولاذ ، فإن الموصلية الحرارية العالية تجعله خيارًا شائعًا للحام وإصلاح القالب. تصلب اللحامات المصنوعة من الألومنيوم بشكل أسرع وتنتج لحامًا أفضل. تضمن الموصلية الحرارية العالية أن الحرارة المطبقة على جزء واحد من المعدن سوف تنتقل بسرعة إلى الأقسام الأخرى ، مما يسمح للمعادن بالحفاظ على ثباته مع تحمل درجات الحرارة العالية. ومع ذلك ، من أجل تقليل أي تدهور في الجودة ، يجب أن يكون الألومنيوم ملحومًا بدرجة حرارة عالية الشدة بمعدل سريع.

كما ذكرنا سابقًا ، هناك نوع محدد من نقل الحرارة هو المشتت الحراري ، حيث يتم نقل الحرارة الناتجة عن جهاز إلكتروني أو ميكانيكي إلى مادة التبريد ، مثل الهواء أو السائل. تستخدم أجهزة الكمبيوتر والأجهزة الإلكترونية الأخرى عمليات نقل الحرارة هذه لتبريد وحدات المعالجة المركزية ومعالجات الرسومات ، والتي تميل إلى توليد درجات حرارة عالية جدًا يمكن أن تتلف المكونات الأخرى داخل الجهاز. كما تستخدم سبائك الألومنيوم بشكل شائع في تطبيقات المشتت الحراري المستخدمة في أشعة الليزر عالية الطاقة ولوحات الدوائر ومعدات السيارات والاتصالات وأجهزة الأقمار الصناعية ومكبرات الصوت وأجهزة الإضاءة.

لماذا استخدام سبائك الألومنيوم لنقل الحرارة؟

سبائك الألومنيوم تميل إلى أن تكون مرنة للغاية ، مما يسمح بتنوع أكبر بكثير في تصاميم ملامح قذف بالوعة الحرارة الألومنيوم. نظرًا لأن الألومنيوم موصل جيد للحرارة وعاكس للحرارة ، فهو خيار ممتاز لتطبيقات التبادل الحراري وكدرع حراري. سبائك الألومنيوم تأتي في مجموعة واسعة من الغضب بتكاليف منخفضة مقارنة بالمعادن الأخرى. على وجه الخصوص ، يمكن تشكيل الألمنيوم إلى رقائق أو زعانف أو ألواح ، مما يجعله مثاليًا لتطبيقات المشتت الحراري لجميع الخطوط.

غالبًا ما تتطلب آليات التبريد مواد عالية القوة بوزن خفيف. فقط الألومنيوم ، مع التحسينات في قذف الألومنيوم ، يقدم المجموعة المناسبة بتكاليف معقولة. لقد أثبت الألمنيوم مرارًا أن نسبة القوة إلى الوزن أعلى من الفولاذ أو النحاس أو النحاس. يمكن أن تكون أحواض الحرارة من الألومنيوم مؤرضة كهربائيا أيضًا ، وهذا اعتبار مهم في العديد من الصناعات.

ميزة أخرى للألمنيوم هي درجة حرارة الانصهار المنخفضة التي تسهل عملية البثق ، أو الختم ، أو الصب ، مع توفير مستويات عالية من تعقيد الشكل ، والقدرة على الأبعاد ، وخصائص أخرى للتطبيقات ذات الحجم الكبير. على وجه الخصوص ، قد يكون الألومنيوم المصبوب بالحقن أقل كثافة ، لكن الموصلية الحرارية لا تزال مرتفعة. في حين أن أحواض الحرارة المصنوعة من الألومنيوم المبثوق أو المصبوب يمكن أن تكون أسهل في المعالجة بسبب عناصر صناعة السبائك الخاصة بها ، فإن هذه الشوائب هي في الواقع ضارة بالخواص الحرارية. هذا هو السبب في أن الألمنيوم المقولن المطهر بالحقن النقى يوفر توصيل حراري أكبر.

ما هي سبائك الألومنيوم الأفضل في الاستخدام؟

عندما يتعلق الأمر باختيار سبائك الألومنيوم للاستخدام في تطبيق نقل الحرارة ، من المهم اختيار السبائك المناسب. المزاج من سبيكة هو أيضا مهم جدا. في حين أن سبائك الألومنيوم 1050A لديها واحدة من أعلى قيم التوصيل الحراري ، فهي لينة ميكانيكيا. سبائك الألومنيوم الأكثر شيوعا المستخدمة في المصارف الحرارة والمبادلات هي 6060 (الضغط المنخفض) ، 6061 ، و 6063.

ملخص

يمكن لخنان هنري ، بفضل خبرتها الممتدة على مدار عقود من الزمن والتي تلبي متطلبات الصناعات بدءاً من تكنولوجيا المعلومات ، إلى صناعة الطيران ، إلى شركات تصنيع الأجهزة ، تلبية متطلبات سبائك الألمنيوم عالية الحرارة الموصلة بالحرارة والتي تتسم بالتنوع والفعالية من حيث التكلفة. نبيع منتجات السبائك 3003 و 4043 ، 7072 في مجموعة متنوعة من الأشكال والمثاقب ، بما في ذلك القضبان المسطحة والألواح والألواح والملف.