Kekonduksian terma Konduktif Terma ialah ukuran keupayaan bahan untuk memindahkan haba. Bahan dengan kekonduksian terma yang tinggi boleh memindahkan haba dengan cekap dan mudah menyerapnya daripada persekitaran. Pengalir haba yang lemah akan menghalang aliran haba dan perlahan-lahan memperoleh haba dari persekitarannya. Menurut garis panduan SI (System International), kekonduksian terma sesuatu bahan diukur dalam watt per meter per kelvin (W/mK).
10 bahan pengalir haba teratas yang diukur dan nilainya diringkaskan di bawah. Oleh kerana kekonduksian terma berbeza-beza bergantung pada peralatan yang digunakan dan persekitaran di mana pengukuran diperoleh, nilai kekonduksian ini adalah nilai purata.
Bahan konduktif haba yang berlaku secara semula jadi
1. Berlian - 2000 - 2200 W/mK
Berlian ialah bahan kekonduksian terma terbaik alam semula jadi, dengan ukuran kekonduksian 5 kali lebih tinggi daripada tembaga, logam yang paling banyak dihasilkan di AS. Atom berlian terdiri daripada rangka karbon ringkas, menjadikannya struktur molekul yang ideal untuk pemindahan haba yang cekap. Biasanya, bahan dengan komposisi kimia dan struktur molekul yang paling mudah mempunyai nilai kekonduksian terma yang paling tinggi.
Berlian merupakan komponen penting bagi kebanyakan peranti elektronik pegang tangan moden. Peranan mereka dalam elektronik adalah untuk menggalakkan pelesapan haba dan untuk melindungi komponen komputer yang sensitif. Kekonduksian terma yang tinggi bagi berlian juga terbukti berguna apabila menentukan ketulenan batu permata dalam barang kemas. Kemasukan sejumlah kecil berlian dalam alat dan teknologi boleh memberi kesan dramatik pada kekonduksian terma.
2. Perak - 429 W/mK
Perak adalah konduktor haba yang agak murah dan banyak. Perak adalah sebahagian daripada banyak peralatan elektrik dan merupakan salah satu logam yang paling serba boleh kerana kebolehtempaannya. Tiga puluh lima peratus perak yang dikeluarkan di Amerika Syarikat digunakan dalam alat kuasa dan elektronik (US Geological Survey Mineral Community 2013). Produk sampingan perak, pes perak, semakin mendapat permintaan kerana penggunaannya sebagai alternatif tenaga mesra alam. Pes perak digunakan dalam pengeluaran sel fotovoltaik, yang merupakan komponen utama panel solar.
3. Kuprum - 398 W/mK
Tembaga adalah logam yang paling biasa digunakan untuk pembuatan peralatan konduktif di Amerika Syarikat. Kuprum mempunyai takat lebur yang tinggi dan kadar kakisan sederhana. Ia juga merupakan logam yang sangat cekap untuk meminimumkan kehilangan tenaga semasa pemindahan haba. Kuali logam, paip air panas dan radiator kereta adalah semua peralatan yang menggunakan sifat konduktif kuprum.
4. Emas - 315 W/mK
Emas adalah logam yang jarang dan mahal digunakan untuk aplikasi konduktif tertentu. Tidak seperti perak dan tembaga, emas jarang tercemar dan boleh menahan keadaan yang sangat menghakis.
5, Aluminium Nitrida - 310 W/mK
Aluminium nitrida sering digunakan sebagai pengganti berilium oksida. Tidak seperti berilium oksida, aluminium nitrida tidak menimbulkan bahaya kesihatan kepada pembuatan, tetapi masih menunjukkan sifat kimia dan fizikal yang serupa dengan berilium oksida. Aluminium nitrida adalah salah satu daripada beberapa bahan yang mempunyai kekonduksian haba yang tinggi dan sifat penebat elektrik. Ia mempunyai rintangan yang luar biasa terhadap kejutan haba dan bertindak sebagai penebat elektrik dalam cip mekanikal.
6. Silikon karbida - 270 W/mK
Silikon karbida ialah semikonduktor yang terdiri daripada campuran seimbang atom silikon dan karbon. Apabila dihasilkan dan digabungkan bersama, silikon dan karbon bergabung untuk membentuk bahan yang sangat keras dan tahan lama. Campuran ini biasanya digunakan sebagai komponen brek automotif, turbin dan campuran keluli.
7. Aluminium - 247 W/mK
Aluminium sering digunakan sebagai alternatif kos efektif kepada tembaga. Walaupun kurang konduktif daripada tembaga, aluminium banyak dan mudah untuk digunakan kerana takat leburnya yang rendah. Aluminium merupakan komponen penting dalam lampu LED (Light Emitting Diods). Campuran kuprum-aluminium menjadi semakin popular kerana ia boleh memanfaatkan sifat kedua-dua kuprum dan aluminium dan boleh dihasilkan pada kos yang lebih rendah.
8, Tungsten - 173 W/mK
Tungsten mempunyai takat lebur yang tinggi dan tekanan wap yang rendah, menjadikannya bahan yang sesuai untuk peralatan yang terdedah kepada elektrik intensiti tinggi. Lengai kimia tungsten membolehkan ia digunakan sebagai elektrod sebagai sebahagian daripada mikroskop elektron tanpa mengubah arus. Ia juga kerap digunakan dalam komponen untuk mentol lampu dan tiub sinar katod.
9. Grafit 168 W/mK
Grafit ialah alternatif yang bijak, kos rendah dan lebih ringan kepada isomer karbon lain. Ia sering digunakan sebagai bahan tambahan kepada campuran polimer untuk meningkatkan kekonduksian haba mereka. Bateri adalah contoh biasa peralatan yang menggunakan kekonduksian terma grafit yang tinggi.
10. Zink 116 W/mK
Zink adalah salah satu daripada beberapa logam yang boleh digabungkan dengan mudah dengan logam lain untuk membentuk aloi logam (campuran dua atau lebih logam). Dua puluh peratus perkakas zink di Amerika Syarikat diperbuat daripada aloi zink. Galvanizing menggunakan 40 peratus zink tulen yang dihasilkan. Galvanizing ialah proses menggunakan salutan zink pada keluli atau besi untuk melindungi logam daripada luluhawa dan berkarat.
Bahan rawatan permukaan tiruan
DLC Diamond Like Coating - salutan nano yang dihasilkan menggunakan teknik salutan vakum, proses PVD. Mempunyai penebat dan kekonduksian haba yang baik
Salutan aluminium oksida Al2O3 - salutan nano yang dihasilkan oleh proses CVD. Ia adalah filem berfungsi komposit yang lebih biasa dengan penebat yang baik serta kekonduksian terma. Kawalan ketebalan filem dan ikatan akan mempunyai kelebihan yang ketara berbanding semburan haba. Walau bagaimanapun, harga yang tinggi tidak popular. Kekonduksian terma: 23-32 (W/m*k)
Salutan boron nitrida heksagon HBN {{0}} (W/m*k), salutan seramik terbaik untuk kekonduksian terma melebihi 500 darjah ambien. Juga bahan penebat seramik terbaik pada suhu tinggi (voltan pecahan 3kv/mm). Secara konvensional lengai secara kimia, pekali geseran rendah 0.16 Tahan pengoksidaan, 900 darjah dengan oksigen, 2000 darjah tanpa oksigen. Proses salutan vakum komposit TiB2 NAXICO membolehkan salutan nano tahan suhu super dan super keras tersuai.
BeO berilium oksida - kekonduksian terma yang serupa dengan kuprum ungu. Serbuk sangat toksik. volatilisasi bermula pada 1000 darjah . Mula dihapuskan secara berperingkat.
