铝合金热力学性能
铝合金材料性能
铝合金材料性能
铝合金是一种常见的金属材料,具有较好的性能特点,被广泛应用于航空航天、汽车制造、建筑工程等领域。
铝合金材料的性能主要包括力学性能、物理性能和化学性能三个方面。
首先,铝合金材料的力学性能表现出较高的强度和硬度。
铝合金的抗拉强度通
常在150-300MPa之间,而硬度则在50-150HB之间。
这使得铝合金能够承受一定
的载荷和冲击,具有较好的抗变形能力,适用于制造各种结构件和零部件。
其次,铝合金材料的物理性能表现出较好的导热性和导电性。
铝合金的导热系
数约为190-230W/(m·K),远高于普通的结构钢和铸铁,这使得铝合金可以快速散热,适用于制造散热器、发动机外壳等部件。
同时,铝合金的电导率也较高,适用于制造电气连接件和导电结构。
最后,铝合金材料的化学性能表现出较好的耐腐蚀性和可焊性。
铝合金具有较
好的耐大气、水和酸碱溶液的腐蚀性能,适用于长期在恶劣环境下使用。
同时,铝合金也具有较好的可焊性,可以通过氩弧焊、气保焊等方法进行连接和修复。
综上所述,铝合金材料具有较好的力学性能、物理性能和化学性能,适用于各
种工程领域的应用。
然而,铝合金材料也存在一些缺点,如低的耐磨性和易氧化等问题,需要在实际应用中加以注意和改进。
希望通过不断的研究和改进,铝合金材料能够更好地满足工程领域的需求,为人类社会的发展做出更大的贡献。
铝合金体积比热容-概述说明以及解释
铝合金体积比热容-概述说明以及解释1.引言1.1 概述铝合金是一种重要的金属材料,在工业生产和日常生活中被广泛应用。
它具有轻质、高强度、良好的导热性和导电性等特点,因此在汽车制造、航空航天、建筑等领域具有广泛的用途。
热容是物质吸收热量和温度变化之间的关系指标,用来衡量物质在单位温度变化下吸收的热量。
体积比热容则是指单位体积物质在单位温度变化下吸收的热量。
本文主要研究的是铝合金的体积比热容性质,通过实验和理论分析来探究铝合金在温度变化过程中的热特性。
深入研究铝合金的热容性质有助于我们更好地了解铝合金的热传导规律,为合金材料的设计和工程应用提供理论依据。
在理论分析方面,我们将使用热力学原理和传热理论,结合数学和物理模型,对铝合金的体积比热容进行计算和预测。
在实验方面,我们将选取适当的铝合金样品,通过测量样品在不同温度下吸收的热量来确定其体积比热容。
通过本文的研究,我们期望能够提供有关铝合金体积比热容的详细信息,为铝合金材料的设计和应用提供指导,同时也为相关领域的研究和工程实践提供参考。
1.2 文章结构文章结构部分的内容可以是以下内容之一:文章结构部分的内容:本文将按照以下结构展开探讨铝合金体积比热容的相关问题。
首先在引言部分中,我们将简要概述铝合金体积比热容的重要性和意义,并介绍本文的结构和目的。
接着,在正文部分,将分为两个小节进行论述。
第一小节将介绍铝合金的特性,包括其组成、晶体结构、工艺等方面的内容,以便建立对铝合金的基本了解和背景知识。
第二小节将着重介绍铝合金的热容性质,包括其定义、测量方法以及影响因素等方面的内容,希望通过详细分析和实例说明,能够深入了解铝合金的热容性质和特点。
最后,在结论部分,将总结铝合金体积比热容的意义和应用价值,并给出本文的结论。
通过这样的文章结构,希望能够全面而系统地探讨铝合金体积比热容的相关问题,并对读者有所启发和帮助。
1.3 目的本文旨在探讨铝合金体积比热容的特性和意义。
铝合金塑性成形的热力学分析
铝合金塑性成形的热力学分析一、铝合金塑性成形的基本原理铝合金作为一种轻质、高强度的材料,在现代工业中有着广泛的应用。
其塑性成形过程是将铝合金材料通过外力作用,使其发生塑性变形,从而获得所需形状和尺寸的零件或产品。
铝合金塑性成形的基本原理涉及到材料力学、热力学和金属学等多个领域。
1.1 铝合金的物理特性铝合金具有较低的密度和较高的比强度,这使得它在航空航天、汽车制造、电子设备等领域具有显著的应用优势。
此外,铝合金还具有良好的导热性、导电性和耐腐蚀性,这些特性对于其塑性成形过程至关重要。
1.2 塑性成形的热力学基础塑性成形过程中,铝合金的变形伴随着能量的转换和传递。
热力学分析是研究材料在变形过程中能量变化的重要手段。
通过热力学分析,可以了解铝合金在成形过程中的温度变化、热量的产生与传递,以及这些因素对材料性能的影响。
1.3 塑性变形机制铝合金在塑性成形过程中,其内部结构会发生改变,包括位错运动、晶粒变形和再结晶等。
这些变形机制与铝合金的微观结构密切相关,同时也受到外部条件如温度、应力和应变率等因素的影响。
二、铝合金塑性成形的热力学分析方法对铝合金塑性成形过程进行热力学分析,可以帮助我们更好地理解材料在成形过程中的行为,优化成形工艺,提高产品质量。
2.1 热力学模型的建立在铝合金塑性成形的热力学分析中,首先需要建立合适的热力学模型。
这通常涉及到对材料的热物理性质、变形机制和热交换过程的描述。
模型的建立需要考虑材料的非线和多物理场的耦合效应。
2.2 有限元模拟有限元模拟是一种常用的热力学分析方法,它通过将连续的物理问题离散化,转化为可解的代数方程组。
在铝合金塑性成形的有限元模拟中,可以模拟材料在成形过程中的温度场、应力场和应变场,预测材料的变形行为和可能的缺陷。
2.3 实验验证理论分析和模拟计算的结果需要通过实验进行验证。
实验方法包括高温拉伸试验、热模拟试验和微观结构分析等。
通过实验数据与模拟结果的对比,可以评估模型的准确性和可靠性,为铝合金塑性成形工艺的优化提供依据。
铝合金热力学性能
铝合金热学性能1xxx合金热学性能液相线固相线比热容(20℃)热导率(20℃)/W ·(m·k)-1 -1合金(℃)(℃)/J·(kg·k)过烧温度(℃ )O 状态H18 状态1050 657 646 900(20℃)231(20℃)1060 657 646 900(20℃)234(25℃)645 1100 657 643 904(20℃)222(20℃)218(20℃)6401145 657 646 904(20℃)230(20℃)227(20℃)1199 660 660 900(20℃)243(20℃)-1350 657 646 900(20℃)234 230(H19)645电学性能20℃体积电导率20℃电阻率20℃电阻温度系数电极电位合金/%IACS /nΩ·m -1/n Ω·m·K /V O H18 O H18 O H181050 61.3 - 28.1 - 0.1 - -1060 62 61 27.8 28.3 0.1 0.1 -0.841100 59 57 29.2 30.2 0.1 0.1 -0.831145 61 60 28.3 28.7 0.1 0.1 -1199 64.5 - 26.7 - 0.1 - -1350 61.8 61(H1X)27.9 28.2(H1X) 0.1(各种状态) -0.842xxx合金热学性能液相线固相线初熔温比热容热导率固溶温过烧温-1合金(℃)(℃)度/W ·(m·k)(20℃)度(℃)度(℃)(℃)/J·(kg·k)-12011 638 541 535 864 T3、T4:152 524 540T8:1732014 638 507 - - O:192 502 505T3、T4、T451:134 510T6、T651、T652:513-5151552017 640 513 - - O:193 500-510 510T4:134(25℃)513 2024 638 502 502 875 O:190 493 500T3、T36 、T351 、501T361、T4:120T6、T81 、T851 、T861:1512036 650 554 510 882 O:198 ;T4:15 500 555 2048 926(100℃) T851:1592124 638 502 502 882 O:191 493T851:1522218 635 532 504 871 T61:148 510 505T72:1552219 643 543 864 O:170 535 543T31、T37:116 545T62、T81、T87:1302319 643 543 864 O:1702618 638 549 502 875 T61:146 530 5502A01 924 T4:122 495-505 5352A02 840(100℃) T6:135 495-505 515510-515 2A06 T6:139(100℃) 503-507 5105182A11 639 535 924(100℃) T4:118(25℃) 495-510 514-5175122A12 638 502 924(100℃) T4:193(25℃) 496-540 505506-5072A10 924(100℃) T6:147(25℃) 510-520 540 2A14 638 510 840(100℃) T6:160(25℃) 499-505 509515 2A16 T6:138(25℃) 528-540 547143(100℃) 545147(200℃)156(300℃)2A17 756(50℃)T6:130(25℃) 520-530 535139(100℃) 540151(200℃)168(300℃)2A50 840(25℃) T6:177(25℃) 510-515 545>525 840(150℃) 181(100℃)882(200℃) 185(200℃)924(250℃) 185(300℃)966(300℃) 189(400℃)2A60 840(100℃) T6:164(25℃) 505-515882(150℃) 168(100℃)924(200℃) 172(200℃)966(250℃) 177(300℃)1008(300 ℃) 181(400℃)2A70 798(100℃) T6:143(25℃) 525-535 545840(150℃) 147(100℃)840(200℃) 151(200℃)882(250℃) 160(300℃)924(300℃) 164(400℃)966(400℃)2A80 840(100℃) T6:147(25℃) 525-530882(150℃) 151(100℃)924(200℃) 160(200℃)966(250℃) 168(300℃)966(300℃) 172(400℃)1008(350 ℃)1050(400 ℃)2A90 756(100℃) 515-520 >520T6:156(25℃)798(150℃) 160(100℃)840(200℃) 164(200℃)924(250℃) 172(300℃)966(300℃) 181(400℃)1008(350 ℃)1008(400 ℃)电学性能合金20℃体积电导率/%IACS20℃电阻率/nΩ·m20℃电阻温度系数-1/nΩ·m·K电极电位/V2011 T3、T4:39;T8:45T3、T4:44T8:38T3、T4、T8:0.1T3、T4:-0.39T8:-0.832014O:50T3、T4、T451:34T6、T651、T652:40O:34T3、T4、T451:51T6、T651、T652:43O、T3、T4、T451、T6、T651、T652:0.1T3、T4、T451:-0.68T6、T651、T652:-0.78 O:50,158%IACS(质2017量);T4:34,108%IACS(质量)2O:0.035Ω·mm /m;T4:0.05Ω·mm 2/mO:50;T3、T36、T351、O:34;T3、T36、T351、T3、T4、T361:各种状态:0.12024 T361、T4:30;T6、T361、T4:57;T6、-68;T6、T81、T81、T851、T861:38 T81、T851、T861:45 T861:-0.80 2036 O:50;T4:41 O:33;T4:42 O、T4:0.1 -0.75 2048 T851:42 T851:402124 O:50;T851:39 O:34.5 O、T851:0.1 T851:-0.80 2218 T61:38;T72:40 T61:45;T72:43 T61、T72:0.1T31、T37、O:44;T31、T37、O:39;T31、T37、T351:-0.64;各种状态:0.12219 T351:28;T62、T81、T351:62;T62、T81、T62、T81、T87、T851:30 T87、T851:57 T87、T851:-0.80-32319 O:44 O:39 2.94×102618 T61:37 T61:47 T61:0.12A01 T4:40 T4:392A02 T4:552A06 T6:612A10 T6:50.42A11 O:45;T4:30 O、T4:542A12 O:50;T4:30 O:44;T4:732A14 T6:40 T6:432A16 T6:612A17 T6:542A50 T4:412A60 T4:432A70 T6:552A80 T6:50 2A90 T6:47热学性能-1 液相线固相线过烧温度比热容(20℃)热导率(20℃)/W ·(m·k)合金(℃)(℃)-1/J·(kg·k)(℃)3003 654 643 893(20℃)O:139;H12:163;H14:159;H18:155640 3004 654 629 893(20℃)O:162 630 3105 657 638 897(20℃)173 635 3A21 654 643 1092(100℃);25℃、H18:156;25℃、H14:1176(200℃);164;25℃、O:181;100℃:1302(300℃);181;200℃:181;300℃:1851302(400℃)电学性能合金20℃体积电导率20℃电阻率/%IACS/nΩ·m状态20℃状态20℃20℃电阻温度系数-1/n Ω·m·K电极电位/V O 50 O 343003 H12 42 H12 41H14 41 H14 420.1 -0.83 H18 40 H18 433004 O 42 O 41 0.1 -0.84 3105 O 45 O 38.3 0.1 -0.84 O 50H14 413A21 34 0.1 -0.85 H18 40热学性能液相线固相线比热容(20℃)热导率(20℃)合金(℃)(℃)/J·(kg·k)-1 -1 过烧温度(℃)/W ·(m·k)4032 571 532 864 O:155;T6:141 530 4043 630 575 575电学性能20℃体积电导率20℃电阻率合金/%IACS/nΩ·mO T6 O T620℃电阻温度系数-1/n Ω·m·K电极电位/V4032 40 36 43.1 47.9 0.1 4043 42 415xxx合金热学性能合金液相线(℃)固相线(℃)比热容-1/J·(kg·k)-1热导率/W ·(m·k)O H18过烧温度(℃)5005 652 632 900(20℃)205(20℃)205(20℃)630 5050 652 627 900(20℃)191(20℃)191(20℃)625605 5052 649 607565 5056 638 568 904(20℃)120(20℃)112(20℃)580 5083 638 574 900(20℃)120(20℃)585 5086 640 585 900(20℃)127(20℃)590 5154 643 593 900(20℃)127(20℃)5182 638 577 904(20℃)123(20℃)605 5252 649 607 900(20℃)138(20℃)590 5254 643 593 900(20℃)127(20℃)5356 638 574 904(20℃)116(20℃)575 5454 646 602 900(20℃)134(20℃)600 5456 638 570 900(20℃)116(20℃)570 5457 654 629 900(20℃)117(20℃)630 5652 649 607 900(20℃)137(20℃)605635 5657 657 638 900(20℃)5A02 650 620 947(20℃)156(20℃)5A03 640 610 882(20℃)147(20℃)5A05 620 580 924(20℃)122(20℃)5A06 924(20℃)118(20℃)电学性能合金20℃体积电导率20℃电阻率/n mΩ·/%IACSO H38 O H3820℃电阻温度系数-1/n Ω·m·K电极电位/V5050 50 50 34 34 0.1 -0.83 5052 35 35 49.3 49.3 0.1 -0.85 5056 29 27 59 64 0.1 -0.87 5083 29 29 59.5 59.5 0.1 -0.91 5086 31 31 56 56 0.1 -0.86 5154 32 32 53.9 53.9 0.1 -0.86 5182 31 31 55.6 55.6 0.15252 35 35 49 49 0.15254 32 32 54 54 0.1 -0.86 5356 29 59.4 0.1 -0.87 5454 34 34 51 51 0.1 -0.86 5456 29 29 59.5 59.5 0.1 -0.87 5457 46 46 37.5 37.5 0.1 -0.84 5652 35 35 49 49 0.1 -0.85 5657 54 54 32 32 0.15A02 40 40 47.6 47.6 0.15A03 35 35 49.6 49.6 0.15A05 64 64 0.15A01 26 26 71 71 0.15A12 77 77 0.16xxx合金热学性能合金液相线(℃)固相线(℃)比热容/J·(kg·k)-1-120℃热导率/W ·(m·k)O T4 T6固溶温度(℃)过烧温度(℃)6005 654 607 167(T5)547 605 6009 650 897 205 172 180 5555656010 650 585 897 202 151 1806061 652 582 896 180 154 167 530 580582193(T1)520 615 6063 655 615 900 218 209(T5)201(25℃)(25℃)6066 645 563 887 147 530 560566 545 5656070 649 566 891 172620 6101 654 624 895 218510-525 590 6151 650 588 895 205 163 1756201 654 607 895 205(T8)(25℃)510 6106205 645 613 172(T1)(25℃)188(T5)(25℃)525540 580650 585 172(T9)62626351 650 555 176(25℃)5056463 654 621 192(T1)(25℃)209(T5)(25℃)201(25℃)520 6156A02155(25℃)510-525 565595电学性能合金20℃体积电导率/%IACS20℃电阻率/nΩ·m20℃电阻温度系数-1/nΩ·m·K电极电位/V O T4 T6 O T4 T6 O T4 T66005 49(T5)35(T5)6009 54 44 47 31.9 39.2 36.7 0.1 0.1 0.1 6010 53 39 44 32.5 44.2 39.2 0.1 0.1 0.1 6061 47 40 406063 58 50(T1)55(T5)433035(T1)32(T5)336066 40 37 43 47 0.1 0.16070 44 39 0.1 59(T61)60(T64)29.2(T61)28.7 0.1(T64)29.7(T65)6101 58(T63)58(T65)57 30.229.7(T65)6151 54 42 45 32 41 38 0.1 0.1 0.1 -0.83 6201 45(T1)49(T5)37(T1)35(T5)6262 44(T9)39(T9)6351 46 38 0.16463 50(T1)55(T5)53 34(T1)31(T5)33 0.16A02 55 457xxx合金热学性能-1热导率/W ·(m·k)合金液相线(℃)固相线(℃)比热容/J·(kg·k)-1 OT53、T63、T5361、T6351T6固溶温度(℃)过烧温度(℃)4007005 643 604 875(20℃)166 148 1377039 638 482 125-155 460-5 007049 627 588 960(100℃)154(25℃)7050 635 524 860(20℃)180 154(T74、T7651)157(T736、T73651)4757072 657 641 227130(T6、T62、T651、T652)465- 535 7075 635 477 960(100℃)150(T76、T7651)480 525155(T73、T7351、T7352)155 515(T737175 635 477 864(20℃)177 142 6、T73652)7178 629 477 856(20℃)180127(T6、T651)152(T76、T7651)468 475477 155(T61、T651、5157475 635 477 865(20℃)177 T761、T7651)163(T7351)714(100℃)155(25℃)7A03 924(200℃)1050(300℃)160(100℃)164(200℃)168(300℃)155(25℃)160(100℃、465- 4907A04 400℃)475 475164(200℃、477300℃)电学性能合金O 20℃体积电导率/%IACST53、T5351、T63、T6351T6 O20℃电阻率/nΩ·mT53、T5351、T63、T6351T620℃电阻温度系数/n-1Ω·m· K7005 43 38 35 40.1 45.4 49.3 0.1 7039 32-40 32-40 32-40 0.1 7049 40 40 40 43 43 43 0.17050 47 39.5(T76、T7651)40.5(T736、T73651)36.7 43.6(T76、T7651)42.6(T736、T73651)0.17072 60 28.7 0.1 33(T6、T62、T651、T652)28.7(T6、T62、T651、T652)7075 38.5(T76、T7651)44.8(T76、T7651)0.1 40(T73、T7351、T7352)43.1(T73、T7351、T7352)7175 46 36(T66)40(T736、T73652)37.5 47.9(T66)43.1(T736、T73652)0.17178 46 32(T6、T651)39(T76、T7651)37.5 53.9(T6、T651)44.2(T76、T7651)0.1 46 36(T61、T651)47.9(T61、T651)7475 42(T7351)37.5 41.1(T7351)0.1 40(T761、T7651)43.1(T761、T7651)7A03 44.0(T4)0.1 7A04 30(T4)42.0(T4)。
铝合金的性能.
铝合金的性能.铝合金是一种被广泛使用的金属材料,具有较高的强度、轻量化、耐腐蚀、导热性、导电性等特点,被广泛用于各种不同的工业领域。
本文将详细介绍铝合金的性能,包括力学性能、物理性能、化学性能等方面。
一、力学性能1. 强度铝合金的强度与其组成元素、热处理状态、晶粒尺寸等因素有关。
在一般情况下,铝合金的拉伸强度可达到150~400MPa,而其屈服强度为70~350MPa之间。
从这一特点来看,铝合金已经被广泛地应用于承受高强度的运载结构。
2. 韧性铝合金具有较高的韧性,即在受到外部力作用下不易断裂或变形。
这是由于铝合金具有更高的塑性和延展性,使其在受力时能够产生更大的位移,例如在变形的过程中其结构并不会发生显著的损坏。
3. 硬度铝合金的硬度与其组成元素和热处理状态有关。
由于铝的晶体构造比较严密,使其具有更高的硬度。
同时,在添加其他元素时,还可以提高其硬度。
二、物理性能铝合金的密度较低,只有2.7g/cm3左右。
这使得铝合金在工业中得以广泛使用,尤其是在需要轻量化材料的情况下。
2. 热膨胀系数铝合金的热膨胀系数与其温度和成分有关。
一般而言,铝合金的热膨胀系数在20~200℃的范围内约为23~26×10-6/℃。
3. 热导率铝合金具有较高的热导率,大约为80.4~221W/(m·K),远高于其他材料。
这使得铝合金在热导性能要求较高的情况下得以广泛应用。
铝合金的电导率与其结构、组成元素和温度有关。
一般而言,它的电导率介于20~60 MS/m之间。
1. 耐腐蚀铝合金具有很好的耐腐蚀性能,这是由于其表面形成了一层保护性氧化膜。
该氧化膜具有可溶性,使得它可以与不同的金属和非金属材料相容,从而达到更好的耐腐蚀性能。
但是,如果其表面氧化膜遭受损坏,则会导致其耐腐蚀性能下降。
铝合金具有很好的可加工性,可以通过铸造、轧制、拉伸、冷拔等方式进行加工。
这使得铝合金得以广泛应用于复杂工件制造、航空制造等领域。
7075铝合金比热容官方数值
7075铝合金比热容官方数值7075铝合金比热容官方数值是2.78 J/(g·°C)。
下面我会按照列表形式,详细解释一些关于7075铝合金比热容的知识点。
一、7075铝合金比热容的定义及意义比热容是物质单位质量在温度改变下吸收或释放的热量。
7075铝合金比热容的官方数值指的是单位质量的该合金在温度变化一个摄氏度时所吸收或释放的热量。
比热容是材料热学性质的重要参数,对于材料的热传导能力及热膨胀性具有重要影响。
二、7075铝合金的特性7075铝合金是一种高强度硬质铝合金,具有优异的机械性能和抗腐蚀能力。
该合金主要由铝、锌、镁、铜和铁等元素组成,属于7系铝合金中的一种。
7075铝合金具有较高的强度、刚性和韧性,在航空航天、汽车制造、建筑工程等领域中得到广泛应用。
三、比热容对7075铝合金的影响比热容是材料的热惯性指标,它代表了材料在温度变化下的吸热或放热能力。
对于7075铝合金来说,比热容的数值决定了在不同温度下加热或冷却该合金所需的能量大小。
较高的比热容意味着7075铝合金在温度变化下吸热或放热能力强,需要更多的能量来完成温度变化,而较低的比热容则相反。
因此,比热容对于7075铝合金的热传导和热膨胀性能有直接影响。
四、影响7075铝合金比热容的因素1. 合金成分:7075铝合金中不同元素的含量和比例会影响其比热容的数值。
通常来说,添加其他元素的合金会导致比热容的变化。
2. 结晶状态:7075铝合金的晶体结构和晶界特性也会影响其比热容。
不同的结晶状态会导致晶体内部能量的传递方式不同,从而影响比热容的数值。
3. 温度:7075铝合金比热容的数值会随着温度的变化而变化。
通常来说,在不同温度范围内,其比热容会发生明显的变化。
五、应用领域及潜在问题7075铝合金由于其高强度和优良的抗腐蚀性能,广泛应用于航空航天、汽车制造、建筑工程等领域。
然而,由于其热传导性能相对较低,当在高温条件下使用时可能会出现热膨胀不均匀的问题,造成材料失效或结构破坏。
铝合金的比热容和热导率
铝合金的比热容和热导率1. 引言铝合金是一种重要的结构材料,具有优良的性能和广泛的应用领域。
其中,比热容和热导率是评价材料热学性能的重要指标。
本文将对铝合金的比热容和热导率进行深入探讨。
2. 比热容2.1 定义比热容是指单位质量物质在单位温度变化下所吸收或放出的热量。
它反映了物质对温度变化的敏感程度。
2.2 铝合金的比热容特点铝合金具有较低的比热容,主要原因如下:•铝合金中含有大量的铝元素,而铝的比热容较低。
•铝合金中常含有其他元素(如铜、镁等),这些元素也对比热容产生影响。
2.3 影响因素铝合金的比热容受到以下因素影响:•合金成分:不同成分的铝合金具有不同的比热容。
•温度:随着温度的升高,铝合金的比热容会发生变化。
•结晶状态:铝合金的比热容与其结晶状态密切相关。
2.4 应用铝合金的低比热容使其在一些特定领域具有优势:•空调行业:由于铝合金的低比热容,制造空调器时可以减少冷却时间和能源消耗。
•航空航天领域:铝合金制造的飞机和火箭具有较低的比热容,可以减少燃料消耗。
3. 热导率3.1 定义热导率是指单位时间内单位面积上温度梯度产生的热流量。
它反映了物质传导热量的能力。
3.2 铝合金的热导率特点铝合金具有较高的热导率,主要原因如下:•铝具有良好的导热性能,是常见金属中导热性能较好的材料之一。
•铝合金中常含有其他元素(如铜、镁等),这些元素对提高铝合金的热导率起到了积极作用。
3.3 影响因素铝合金的热导率受到以下因素影响:•合金成分:不同成分的铝合金具有不同的热导率。
•温度:随着温度的升高,铝合金的热导率会发生变化。
•结晶状态:铝合金的热导率与其结晶状态密切相关。
3.4 应用铝合金的高热导率使其在一些特定领域具有优势:•汽车制造业:利用铝合金高热导率的特点,可以提高汽车发动机冷却效果。
•电子行业:由于铝合金优良的热传导性能,可用于制造散热器、散热片等电子器件。
4. 结论综上所述,铝合金具有较低的比热容和较高的热导率。
金属铝的化学性能及物理性能
金属铝的化学性能及物理性能纯铝的物理性能(1)晶体结构固态时铝为面心立方结构,每个晶胞含有4个原子。
常温下,高纯铝(99.996%)的晶格常数为4.0494×10-10m。
常压下温度从4K至熔点是稳定的,无同素异晶转变。
用衍射法测得纯铝液态和固态结构分别为:液态,配位数10〜11,原子间距2.96×lO-10m;固态,配位数12,原子间距2.86×l0-10m。
在铝晶体中,存在着两种间隙,即直径为1.170×lO-10m的八面体间隙和直径为0.62×10-10m的四面体间隙,碳、氮、氢、硼、氧、氟、氯等元素均可作为间隙元素溶人铝中,但固溶度极小。
纯铝在室温时的滑移系为{111}<110>,高于450℃时,除{111}<110>外,还有{100}<100>。
织构方面,丝织构为<111>+<110>,板织构为{110}<112>。
(2)密度在室温时,高纯铝(99.996%)的理论密度为2.698g/cm3;而工业纯铝(99.5%)的密度为2.710g/cm3,700℃时,其密度仅为2.373g/cm3。
(3)热学性能①熔点。
铝的熔点与其纯度有关,并随铝纯度的升高而升高。
常压下,当纯度为99.996%时,铝的熔点为660.24℃;其溶解热为3.961×l05J/kg。
不同纯度的铝的熔点见表1。
表1不同纯度的铝的熔点②沸点。
铝的沸点为2467℃,最大蒸发速度为0.7×l013个(原子)/s,高于这个速度就会发生爆炸。
③比热容。
纯铝的比热容是0.88×103J/(Kg·℃)。
④热膨胀系数。
纯铝(99.99%)的热膨胀系数包括体膨胀系数和线膨胀系数。
其中,体膨胀系数为68.1×l0-6m3(m3· K);不同温度下纯铝的线膨胀系数如表2所示。
铝合金热力学性能之欧阳道创编
635
3A21
654
643
1092(100℃);
1176(200℃);
1302(300℃);
1302(400℃)
25℃、H18:156;25℃、H14:164;25℃、O:181;100℃:181;200℃:181;300℃:185
电学性能
合金
20℃体积电导率
/%IACS
20℃电阻率
/nΩ·m
-
26.7
-
0.1
-
-
1350
61.8
61(H1X)
27.9
28.2(H1X)
0.1(各种状态)
-0.84
2xxx合金
热学性能
合金
液相线(℃)
固相线(℃)
初熔温度
(℃)
比热容(20℃)
/J·(kg·k)-1
热导率
/W·(m·k)-1
固溶温度(℃)
过烧温度(℃)
2011
638
541
535
864
T3、T4:152
570
900(20℃)
116(20℃)
570
5457
654
629
900(20℃)
117(20℃)
630
5652
649
607
900(20℃)
137(20℃)
605
5657
657
638
900(20℃)
635
5A02
650
620
947(20℃)
156(20℃)
5A03
640
610
882(20℃)
147(20℃)
20℃电阻温度系数
铝合金热力学性能之欧阳语创编
O、T3、T4、T451、T6、T651、T652:0.1
T3、T4、T451:-0.68
T6、T651、T652:-0.78
2017
O:50,158%IACS(质量);
T4:34,108%IACS(质量)
O:0.035Ω·mm2/m;
T4:0.05Ω·mm2/m
2024
O:50;T3、T36、T351、T361、T4:30;T6、T81、T851、T861:38
O:34;T3、T36、T351、T361、T4:57;T6、T81、T851、T861:45
各种状态:0.1
T3、T4、T361:-68;T6、T81、T861:-0.80
2036
O:50;T4:41
O:33;T4:42
20℃电阻温度系数
/nΩ·m·K-1
电极电位
/V
状态
20℃
状态
20℃
3003
O
50
O
34
0.1
-0.83
H12
42
H12
41
H14
41
H14
42
H18
40
H18
43
3004
O
42
O
41
0.1
-0.84
3105
O
45
O
38.3
0.1
-0.84
3A21
O
50
34
0.1
-0.85
H14
41
H18
40
4xxx合金
O:39;T31、T37、T351:62;T62、T81、T87、T851:57
各种状态:0.1
铝及铝合金的力学、热学、物理性能符号和含义
在单向均匀拉伸载荷作用下,断裂时材料的最大负荷除以原始横截面积所得的应力。
材料在重复交变应力作用下,承受过无限次循环而不产生断裂的最最大应力值
试样在交变应力作用下,在规定的循环次数内(如106、107、108次等),不至于产生断 裂的最大应力值 材料拉伸时,试样拉断后,其标距部分所增加的长度与原标距长度的百分比。 是标距为 5倍直径时的伸长率,是标距为10倍直径时的伸长率
MPa
伸长率 (延伸 率)
δ 5 δ 10
%
断面收缩率
ψ
%
冲击韧度
α k
J/cm2或 kJ/m2
布氏硬度
HBS
洛氏硬度
HRB HRF
显微维氏硬度
HV
密度
ρ
g/cm3或 kg/m3
熔点
℃
平均线膨系数
α
µm/(m•k)
热导率(导热系 数)
λ
W/(m•℃) J/(kg•K) 或 J/(kg• ℃) Ω •m ч Ω •m nΩ •m
温度每升1℃,材料电阻率的改变量与原电阻率之比
义
备注 1 kgf/mm2 = 9.80665MPa 1 MPa = 0.10197kgf/mm2 英 制:PSI :lb/in2 KPSI = 1000PSI =6.896MPa
1 kgf/mm2 = 0.0098067GPa 1GPa = 101.97162kgf/mm2
比热容
С
电阻率(比电阻 电阻系数)
ρ
电导率
λ
S/m
电阻温度系数
α p
℃-1
铝及铝合金的力学、热学、物理性能符号和含义
含意 材料在拉伸过程中,应力与应变保持正比关系的最大应力。这个阶段的最大极限负荷Pp 除以试棒的原始横截面积,即为比例极限
铝合金热力学性能之欧阳家百创编
-0.75
2048
T851:42
T851:40
2124
O:50;T851:39
O:34.5
O、T851:0.1
T851:-0.80
2218
T61:38;T72:40
T61:45;T72:43
T61、T72:0.1
2219
O:44;T31、T37、T351:28;T62、T81、T87、T851:30
-
26.7
-
0.1
-
-
1350
61.8
61(H1X)
27.9
28.2(H1X)
0.1(各种状态)
-0.84
2xxx合金
热学性能
合金
液相线(℃)
固相线(℃)
初熔温度
(℃)
比热容(20℃)
/J·(kg·k)-1
热导率
/W·(m·k)-1
固溶温度(℃)
过烧温度(℃)
2011
638
541
535
864
T3、T4:152
191(20℃)
191(20℃)
625
5052
649
607
605
5056
638
568
904(20℃)
120(20℃)
112(20℃)
565
5083
638
574
900(20℃)
120(20℃)
580
5086
640
585
900(20℃)
127(20℃)
585
5154
643
593
900(20℃)
127(20℃)
T4:55
铝合金热力学性能之欧阳法创编
2A90
756(100℃)
798(150℃)
840(200℃)
924(250℃)
966(300℃)
1008(350℃)
1008(400℃)
T6:156(25℃)
160(100℃)
164(200℃)
172(300℃)
181(400℃)
515-520
>520
电学性能
合金
20℃体积电导率
/%IACS
570
900(20℃)
116(20℃)
570
5457
654
629
900(20℃)
117(20℃)
630
5652
649
607
900(20℃)
137(20℃)
605
5657
657
638
900(20℃)
635
5A02
650
620
947(20℃)
156(20℃)
5A03
640
610
882(20℃)
147(20℃)
173
635
3A21
654
643
1092(100℃);
1176(200℃);
1302(300℃);
1302(400℃)
25℃、H18:156;25℃、H14:164;25℃、O:181;100℃:181;200℃:181;300℃:185
电学性能
合金
20℃体积电导率
/%IACS
20℃电阻率
/nΩ·m
5A05
620
580
924(20℃)
122(20℃)
5A06
924(20℃)