یکی از سؤالاتی که افراد معمولاً در هنگام خرید محصولات استیل در نظر میگیرند این است که “رسانایی استیل چقدر است؟” به صورت کلی رسانایی حرارتی به اصطلاحی گفته میشود که یک ماده با چه سرعتی گرما را جذب میکند و آن را به نقاط دیگر ماده انتقال میدهد. هر چقدر سرعت انتقال گرما بالاتر باشد به واقعی گفته میشود که رسانایی گرمایی ماده بالاتر است. معمولاً فلزاتی که رسانایی گرمایی بالایی دارند، در بسیاری از کاربردها مانند: ظروف پخت و پز و ظرف‌شویی‌های حرارتی مورد استفاده قرار میگیرند. در ادامه سعی شده است تا در ارتباط با رسانایی گرمایی استیل در مقایسه با سایر فلزات صحبت شود. پس سعی کنید تا ادامه مطالب را از دست ندهید.
رسانایی گرمایی چیست؟
در ابتدا بهتر است تا با تعریف کلی رسانایی گرمایی آشنا شوید. به‌صورت کلی هرگاه بین دو نقطه از یک جسم اختلاف دمایی وجود داشته باشد، گرما از سمتی که دمای آن بیشتر است به سمتی که دمای آن کمتر است انتقال پیدا میکند. زمانی که طول میکشد تا این انتقال گرما صورت گیرد را با رسانایی گرمایی می‌شناسد. در نظر داشته باشید که صرفاً بالا یا پایین بودن رسانایی گرمایی میتواند نکته مثبتی باشد و بالا یا پایین‌بودن آن میتواند موجب ویژگی‌های خاص یک فلز شود.
رتبه‌بندی رسانایی گرمایی فلزات
در ادامه سعی شده است که رسانایی گرمایی فلزات را از کمترین تا بالاترین میانگین آنها بر اساس وات/متر -K نشان دهد.
- فولاد = ۱۶
- سرب = ۳۵
- فولاد ضدزنگ یا استیل = ۵۱
- آهن گل‌آهن = ۵۹
- آهن = ۷۳
- آلومینیوم برنز = ۷۶
- برنج مس = ۱۱۱
- آلومینیوم = ۲۳۷
- مس = ۴۰۱
- نقره = ۴۲۹
میزان رسانایی استیل
به صورت کلی استیل یکی از کمترین رسانایی گرمایی و الکتریکی را نسبت به سایر آلیاژهای فلزی دارد که از آن به‌عنوان یک منبع ضدزنگ و دارای مقاومت در برابر حرارت بالا استفاده میشود. به طور کلی، میتوان نتیجه گرفت که به طور مثال: گرم شدن یک ظرف استیل نسبت به ظرف مثلاً مسی خیلی بیشتر زمان میبرد. دقت داشته باشید که دارا بودن ویژگی ضدزنگ و مقاومت بالا در برابر حرارت ورق‌های استیل موجب شده است تا از آنها در توربین‌های بخار در نیروگاه‌ها استفاده شود. همچنین در معماری نیز از روکش‌های استیل استفاده میشود، زیرا در برابر حرارت، مقاومت بالایی دارند و ساختمان‌ها را در مقابل نور خورشید حفظ میکنند.
نحوه محاسبه رسانایی الکتریکی فلزات
به صورت کلی عوامل مختلفی میتوانند بر رسانایی الکتریکی استیل تأثیر گذار باشند که شامل موارد زیر میشوند:
وجود برخی ناخالصی‌ها در هنگام ساخت آلیاژها میتواند مانع جریان الکترون‌ها شود که در نتیجه موجب کاهش رسانایی الکتریکی و گرمایی آنها میشود. در نظر داشته باشید که اگر ورق‌های استیل طبق استاندارد ساخته شده باشند، باید با توجه به آنچه که در جدول رسانایی گرمایی استیل آورده شده است عمل کنند. از عوامل دیگر تأثیر گذار در رسانایی استیل میتوان به تغییرات دما اشاره کرد که موجب تغییر در شدت اتصال میشود. به صورت کلی گرما موجب تحریک اتم‌ها میشود که در نتیجه رسانایی را کاهش میدهد و مقاومت را بالا میبرد. همواره یک رابطه خطی میان آنها وجود دارد تا زمانی که فلزات به دماهای مطلوب برسند. همچنین وجود ساختار کریستالی در متریال و وجود گام‌های مختلفی از آنها میتوانند بر رسانایی یک ماده تأثیر مستقیم بگذارند.
تفاوت‌های استیل با آلومینیوم
از آنجایی که در نگاه اول بسیاری از خواص آلومینیوم و ورق‌های استیل با یکدیگر مشابه هستند، اما باید بدانید که با یکدیگر تفاوت‌هایی نیز دارند که در ادامه آنها بررسی میشوند.
هدایت حرارتی یا رسانایی گرمایی
همان‌طور که گفته شد، رسانایی گرمایی استیل نسبت به آلومینیوم کمتر است. به همین دلیل نیز از فلز آلومینیوم معمولاً در سیستم‌های تهویه، رادیاتور منازل و سایر وسایل نقلیه استفاده میشود.
تفاوت آلومینیوم و استیل در خواص حرارتی
از آنجایی که استیل رسانایی گرمایی پایین‌تری دارد، از ورق‌ها و لوله‌های استیل میتوان در دماهای بالاتر استفاده کرد؛ اما آلومینیوم در دماهای نزدیک به ۴۰۰ درجه سانتیگراد معمولاً خواص اولیه خود را از دست میدهد و نرم میشود. البته به صورت کلی ورق‌های استیل این قابلیت را دارند که در دماهای بسیار بالاتر کار شوند.
رسانایی الکتریکی استیل در مقابل آلومینیوم
فلز آلومینیوم یک هدایت‌کننده قوی الکتریسیته است؛ اما ورق‌های استیل این چنین نیستند و از رسانایی الکتریکی کمی برخوردار هستند. به همین دلیل معمولاً از آلومینیوم در ساخت کابل‌های برق استفاده میشود که یکی از دلایل آن علاوه بر رسانایی الکتریکی زیاد، وزن پایین و قیمت مقرون بصرفه آن است.
تفاوت آلومینیوم و ورق‌های استیل از نظر استحکام
به صورت کلی ورق‌های استیل از استحکام بالاتری نسبت به آلومینیوم برخوردار هستند، اما در یک سری از آلیاژهای خاص آلومینیوم به ورق‌های استیل نزدیک میشود و میتوان اشاره کرد که آلیاژهایی از آلومینیوم وجود دارد که به استیل شبیه است و اگر شما قصد خرید ورق‌های استیل را دارید باید حتماً به این نکته توجه کنید.
تفاوت آلومینیوم و آلیاژ استیل از نظر کارپذیری
به‌صورت کلی ورق‌ها و لوله‌های استیل نسبت به آلومینیوم از سختی بالاتری برخوردار هستند و با توجه به استحکام بالای استیل نسبت به آلومینیوم انعطاف‌پذیری پایین‌تری دارند. از این نظر نیز میتوان گفت که انعطاف‌پذیری آلومینیوم از ورق‌های استیل بیشتر است، اما آلیاژ استیل نسبت به سایش از مقاومت بالاتری برخوردار است. در نتیجه نیز سختی استیل از آلومینیوم بالاتر است. همچنین یکی از فاکتورهای مهم در کارپذیری، توجه به قابلیت جوشکاری است که در بیشتر گریدهای استیل امکان جوشکاری وجود دارد و میتوان گفت که ساده شکل میگیرند؛ اما در آلومینیوم جوشکاری بسیار سخت است که بصورت کلی در بین فلزات تقریباً از همه مشکل‌تر است.
نتیجه‌گیری
هر گاه بین دو نقطه از یک جسم اختلاف دمایی وجود داشته باشد، گرما از سمتی که دمای آن بیشتر است به سمتی که دمای آن کمتر است انتقال پیدا میکند. زمانی که طول میکشد تا این انتقال گرما صورت گیرد را با رسانایی گرمایی می‌شناسد. استیل یکی از کمترین رسانایی گرمایی و الکتریکی را نسبت به سایر آلیاژهای فلزی دارد که از آن به‌عنوان یک منبع ضدزنگ و دارای مقاومت در برابر حرارت بالا استفاده میشود. رسانایی گرمایی استیل نسبت به آلومینیوم کمتر است.
به همین دلیل نیز از فلز آلومینیوم معمولاً در سیستم‌های تهویه، رادیاتور منازل و سایر وسایل نقلیه استفاده میشود. ازآنجایی‌که استیل رسانایی گرمایی پایین‌تری دارد، از ورق‌ها و لوله‌های استیل میتوان در دماهای بالاتر استفاده کرد، اما آلومینیوم در دماهای نزدیک به ۴۰۰ درجه سانتیگراد معمولاً خواص اولیه خود را از دست میدهد و نرم میشود. یکی از فاکتورهای مهم در کارپذیری، توجه به قابلیت جوشکاری است که در بیشتر گریدهای استیل امکان جوشکاری وجود دارد و میتوان گفت که ساده شکل میگیرند.
سؤالات متداول
رسانایی استیل چقدر است؟
رسانایی استیل بر اساس وات/متر -K برابر عدد ۵۱ است.
بیشترین رسانایی فلزات مربوط به کدام فلز است؟
فلز نقره بر اساس وات/متر -K عدد ۴۲۹ را نشان میدهد که بیشترین رسانایی فلزات را دارد.
مهم‌ترین تفاوت استیل با آلومینیوم در چیست؟
در نگاه اول بسیاری از خواص آلومینیوم و ورق‌های استیل با یکدیگر مشابه است، اما با یکدیگر دارای تفاوت‌هایی هستند که از مهم‌ترین آنها میتوان به تفاوت بسیار زیاد آنها در رسانایی گرمایی و الکتریکی اشاره کرد.