Da, električna i toplinska vodljivost Kompozitna metalna serija doista se može promijeniti ovisno o kombinaciji i debljini korištenih metalnih slojeva. Interakcija između različitih metala i njihove debljine utječe na ukupna vodljiva svojstva kompozitnog materijala. Evo kako:
Različiti metali imaju različitu električnu vodljivost, što je mjera sposobnosti materijala za provođenje električne struje. Na primjer:
Bakar ima jednu od najvećih električnih vodljivosti bilo kojeg metala, što ga čini izvrsnim izborom za električne primjene. Aluminim je također dobar vodič, iako nešto manje vodljivo od bakra. S druge strane, bez ikakvog čelika, ima mnogo nižu električnu vodljivost.
Pri kombiniranju ovih metala u kompozitu, na ukupnu električnu vodljivost utjecat će udio svakog metala. Ako se sloj metala s visokom provodljivošću (poput bakra) kombinira s metalom s nižom vodljivošću (poput nehrđajućeg čelika), ukupna vodljivost kompozita bit će negdje između dva, ponderirana debljinom i površinom svakog sloja.
Ako je vodljivi metalni sloj gust u odnosu na neprovodni sloj, kompozit će zadržati velik dio visoke vodljivosti. Konverzno, ako je nevodni sloj previše gust, može značajno smanjiti ukupnu vodljivost kompozita. Tomska vodljivost: toplinska vodljivost kompozitnih materijala ponaša se slično. Metali s visokom toplinskom vodljivošću, poput bakra ili aluminija, poboljšat će toplinsku provođenje kompozitnog materijala. Međutim, metali s nižom toplinskom vodljivošću, poput nehrđajućeg čelika ili titana, mogu smanjiti ukupnu toplinsku vodljivost kompozita.
Debljina svakog metalnog sloja igra ključnu ulogu:
Deblji sloj metala visoke provodljivosti (npr. Bakar) dominirat će toplinskom vodljivošću kompozita, a kompozit će se učinkovitije izvesti u prijenosu topline. Ako je sloj niske provodljivosti debeo, smanjit će sposobnost materijala da učinkovito prenosi toplinu, ali i dalje može biti toplina, ali ni manje učinkovito.
Debljina svakog sloja unutar kompozitnog materijala ima izravan utjecaj i na njegovu električnu i toplinsku vodljivost. Što je deblji sloj materijala visoke provodljivosti, što će više dominirati u ukupnim svojstvima vodljivosti. Za električnu vodljivost, ako kompozit ima vrlo tanki sloj bakra (ili drugog dobrog vodiča) s debelim slojem od nehrđajućeg čelika, električna performansa će biti mnogo niža od kompozita s debljinom bakra. Debeli sloj bakra ili aluminija omogućit će da toplina učinkovitije teče kroz kompozitni materijal, dok će debeli sloj manje termički vodljivog materijala spriječiti prijenos topline.
U nekim su aplikacijama kompoziti posebno izrađeni za kombiniranje termičkog upravljanja s mehaničkim svojstvima. Na primjer:
Kompozit s aluminijem ili bakra na vanjskom sloju može biti dizajniran za učinkovito prenošenje topline (idealno za elektroničko ili automobilsko rasipanje topline), dok unutarnji sloj nehrđajućeg čelika ili titana pruža strukturnu čvrstoću ili otpornost na koroziju bez žrtvovanja previše termičkih performansi.
Toplinska izolacija također se može projektirati strateškim postavljanjem metala niske provodljivosti (npr. Nehrđajućeg čelika) u specifičnim regijama kompozita, s metalima veće provodljivosti (npr. Bakar) drugdje kako bi se osigurao optimalni prijenos topline tamo gdje je najpotrebnija.
Na performanse kompozitnih metala utječu i specifične legure. Na primjer:
Aluminijske legure imaju različitu vodljivost ovisno o legurama, tako da kompozit s različitim aluminijskim legurama može pokazati različita toplinska i električna svojstva. BImetalni kompoziti (npr. Bakar-aluminij) će imati različita vodljiva svojstva ovisno o kombinaciji metsa i veznog čvrstoća između njih. Sučelje između slojeva je također važno; Loša veza može rezultirati smanjenom vodljivošću.
Na električnu i toplinsku vodljivost serije kompozitnih metala izravno utječe kombinacija korištenih metala i njihova debljina sloja. Prilikom dizajniranja ili odabira kompozitnih metala ključno je razmotriti provodljiva svojstva svakog metalnog sloja, koliko je debeo svaki sloj i namijenjena primjena. Podešavanjem kombinacije i debljine materijala, proizvođači mogu optimizirati kompozit za specifične primjene, bilo za visoku vodljivost, čvrstoću ili toplinsko upravljanje.