Quelle est la conductivité thermique des barres Incoloy 800?

En tant que fournisseur de confiance de barres Incoloy 800, on me pose souvent des questions sur la conductivité thermique de ce matériau remarquable. Dans cet article de blog, je vais me plonger dans le concept de conductivité thermique, explorer quels facteurs l'influencent et fournir des informations détaillées sur la conductivité thermique des barres Incoloy 800.

Comprendre la conductivité thermique

La conductivité thermique est une propriété fondamentale des matériaux qui mesure leur capacité à mener la chaleur. Il est défini comme la quantité de chaleur qui passe à travers une zone unitaire d'un matériau en unité de temps où un gradient de température unitaire existe dans la direction perpendiculaire à la zone. L'unité SI de conductivité thermique est watts par mètre - Kelvin (w / (m · k)).

Les matériaux avec une conductivité thermique élevée, comme les métaux comme le cuivre et l'aluminium, peuvent transférer rapidement la chaleur. D'un autre côté, les matériaux à faible conductivité thermique, comme la céramique et les polymères, sont souvent utilisés comme isolants pour ralentir le transfert de chaleur.

Facteurs affectant la conductivité thermique

Plusieurs facteurs peuvent influencer la conductivité thermique d'un matériau:

• Composition: Les éléments chimiques et leurs proportions dans un alliage jouent un rôle important. Différents éléments ont des capacités différentes pour mener de la chaleur, et les interactions entre elles peuvent améliorer ou entraver le transfert de chaleur.
• Microstructure: La disposition des atomes et des grains dans un matériau affecte la conductivité thermique. Par exemple, une microstructure à grain fin peut disperser plus de phonons de chaleur (vibrations de réseau quantifiées) plus qu'un grain grossier, conduisant à une conductivité thermique plus faible.
• Température: Généralement, la conductivité thermique des métaux diminue avec l'augmentation de la température. En effet, à mesure que la température augmente, les vibrations du réseau deviennent plus intenses, ce qui diffuse les électrons libres (les principaux porteurs de chaleur dans les métaux).

Conductivité thermique de 800 bars Incoloy

Incoloy 800 est un alliage de nickel - nickel-chrome avec une excellente résistance à l'oxydation et à la corrosion à des températures élevées. Il possède également de bonnes propriétés mécaniques, ce qui le rend adapté à un large éventail d'applications dans des industries telles que le traitement chimique, la production d'électricité et les échangeurs de chaleur.

La conductivité thermique des barres Incoloy 800 varie avec la température. À température ambiante (environ 20 ° C ou 293 K), la conductivité thermique de l'incoloy 800 est d'environ 12,1 W / (M · K). À mesure que la température augmente, la conductivité thermique change. Par exemple, à 500 ° C (773 K), la conductivité thermique de l'incoloy 800 est d'environ 17,2 W / (M · K) et à 1000 ° C (1273 K), elle est d'environ 24,4 W / (M · K).

Ces valeurs sont conformes à la tendance générale des métaux, où la conductivité thermique augmente avec la température dans une certaine mesure en raison de l'augmentation de l'énergie disponible pour le transfert de chaleur, mais reste relativement faible par rapport à certains métaux purs comme le cuivre (dont la conductivité thermique à température ambiante est d'environ 401 W / (M · K)).

Comparaison avec d'autres nickels - Bars en alliage

Pour mieux comprendre la conductivité thermique des barres Incoloy 800, comparons-la avec quelques autres barres d'alliage nickel.

• AMS 5844 MP35N: Cet alliage est connu pour sa résistance élevée et sa excellente résistance à la corrosion. Sa conductivité thermique à température ambiante est relativement faible, autour de 11,7 W / (M · K), qui est légèrement inférieure à celle de l'incoloy 800.
• Hastelloy x Bar en alliage: Hastelloy X est un alliage polyvalent avec une bonne résistance à l'oxydation et à la corrosion à des températures élevées. Sa conductivité thermique à température ambiante est d'environ 10,8 W / (M · K), également inférieure à l'incoloy 800.
• Bar en alliage Waspaloy: Waspaloy est un superalliage à base de nickel précipitable - utilisé dans des applications à haute température telles que les moteurs de turbine à gaz. Sa conductivité thermique à température ambiante est d'environ 11,3 W / (M · K), encore une fois inférieure à Incoloy 800.

Applications basées sur la conductivité thermique

La conductivité thermique des barres Incoloy 800 la rend adaptée à diverses applications:

• Échangeurs de chaleur: La capacité d'Incoloy 800 à mener de la chaleur tout en maintenant la résistance à la corrosion permet d'être utilisée dans les échangeurs de chaleur, où il peut transférer efficacement la chaleur entre différents liquides sans être endommagé par l'environnement corrosif.
• Composants de la fournaise: Dans les applications de four à température à haute température, les 800 bars incolores peuvent être utilisés comme éléments de chauffage ou composants structurels. Sa conductivité thermique croissante avec la température aide à une distribution de chaleur uniforme à l'intérieur du four.

Conclusion

En conclusion, la conductivité thermique des barres Incoloy 800 est une propriété importante qui dépend de la température et est influencée par la composition et la microstructure de l'alliage. Avec une conductivité thermique qui est relativement stable et augmente avec la température, Incoloy 800 est un matériau polyvalent pour de nombreuses applications à haute température et corrosives.

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Références

• Handbook ASM, Volume 2: Propriétés et sélection: alliages non ferreux et matériaux spéciaux.
• «Propriétés thermophysiques des alliages à base de nickel» par divers auteurs dans des revues scientifiques.