খাঁটি টাইটানিয়াম, তামা এবং স্টেইনলেস স্টীল

খাঁটি টাইটানিয়াম, কপার এবং স্টেইনলেস স্টিলের মধ্যে তাপীয় এবং বৈদ্যুতিক পরিবাহিতার মধ্যে পার্থক্য

1. তাপ পরিবাহিতা

তামা: এটা সাধারণ ধাতু মধ্যে উচ্চ তাপ পরিবাহিতা জন্য একটি মানদণ্ড. ঘরের তাপমাত্রায় খাঁটি তামার তাপ পরিবাহিতা প্রায় 401 W/(m·K)। এই চমৎকার তাপ স্থানান্তর ক্ষমতা এটিকে ব্যাপকভাবে হিট এক্সচেঞ্জার, রেডিয়েটর টিউব এবং ইলেকট্রনিক ডিভাইস হিট সিঙ্কে ব্যবহার করে, কারণ এটি দ্রুত তাপ অপসারণ বা স্থানান্তর করতে পারে।

স্টেইনলেস স্টীল: এর তাপ পরিবাহিতা তামার তুলনায় অনেক কম। উদাহরণ হিসাবে 304 স্টেইনলেস স্টীল (সবচেয়ে বেশি ব্যবহৃত গ্রেড) নিলে, ঘরের তাপমাত্রায় এর তাপ পরিবাহিতা প্রায় 16.2 W/(m·K), বিশুদ্ধ তামার তাপ পরিবাহিতা প্রায় 4%। কম তাপ পরিবাহিতা স্টেইনলেস স্টিলের সংকর উপাদানগুলির (যেমন ক্রোমিয়াম এবং নিকেল) কারণে, যা পরমাণুর নিয়মিত বিন্যাসকে ব্যাহত করে এবং জালি কম্পন এবং মুক্ত ইলেকট্রনের মাধ্যমে তাপ স্থানান্তরকে বাধা দেয়। এই বৈশিষ্ট্যটি স্টেইনলেস স্টীলকে তাপ নিরোধক বা ধীর তাপ স্থানান্তরের জন্য উপযুক্ত করে তোলে, যেমন রান্নাঘরের রান্নাঘরের হ্যান্ডেল এবং কিছু শিল্প সরঞ্জামে উচ্চ-তাপমাত্রার কাঠামোগত উপাদান।

খাঁটি টাইটানিয়াম: এর তাপ পরিবাহিতা তামা এবং স্টেইনলেস স্টিলের মধ্যে কিন্তু তামার থেকে এখনও অনেক কম। ঘরের তাপমাত্রায়, বিশুদ্ধ টাইটানিয়ামের তাপ পরিবাহিতা প্রায় 21.9 W/(m·K), বিশুদ্ধ তামার প্রায় 5.5% এবং 304 স্টেইনলেস স্টিলের চেয়ে সামান্য বেশি। টাইটানিয়ামের তুলনামূলকভাবে কম তাপ পরিবাহিতা এর ষড়ভুজ ক্লোজ-প্যাকড (HCP) স্ফটিক কাঠামোর সাথে সম্পর্কিত, যা তাপ বাহকের চলাচলকে সীমাবদ্ধ করে। এই বৈশিষ্ট্যটি এমন পরিস্থিতিতে খাঁটি টাইটানিয়াম প্রয়োগ করার অনুমতি দেয় যেখানে মাঝারি তাপ নিরোধক এবং কাঠামোগত স্থিতিশীলতা প্রয়োজন, যেমন মহাকাশ ইঞ্জিন উপাদান এবং রাসায়নিক শিল্প তাপ বিনিময় সরঞ্জাম।

2. বৈদ্যুতিক পরিবাহিতা

তামা: খাঁটি তামার অত্যন্ত উচ্চ বৈদ্যুতিক পরিবাহিতা রয়েছে, যার বৈদ্যুতিক পরিবাহিতা প্রায় 58 MS/m (মেগাসিমেন প্রতি মিটার) ঘরের তাপমাত্রায়, ধাতুগুলির মধ্যে রূপার পরেই দ্বিতীয়। এর মুক্ত ইলেক্ট্রন ঘনত্ব বেশি এবং ইলেক্ট্রন গতিশীলতা শক্তিশালী, তাই এটি তার, তার, এবং বৈদ্যুতিক যোগাযোগের উপাদান তৈরির জন্য প্রথম পছন্দ, বর্তমান ট্রান্সমিশনের সময় কম শক্তির ক্ষতি নিশ্চিত করে।

স্টেইনলেস স্টীল: এর বৈদ্যুতিক পরিবাহিতা খুবই দুর্বল। 304 স্টেইনলেস স্টিলের বৈদ্যুতিক পরিবাহিতা ঘরের তাপমাত্রায় প্রায় 0.9 MS/m, বিশুদ্ধ তামার 2% এরও কম। ক্রোমিয়াম, নিকেল এবং অন্যান্য সংকর উপাদানের সংযোজন উপাদানটিতে প্রচুর পরিমাণে জালির ত্রুটি এবং ইলেকট্রন বিচ্ছুরণ কেন্দ্রের পরিচয় দেয়, যা মুক্ত ইলেকট্রনের প্রবাহকে উল্লেখযোগ্যভাবে বাধা দেয়। এই কম বৈদ্যুতিক পরিবাহিতা স্টেইনলেস স্টিলকে কিছু ক্ষেত্রে বৈদ্যুতিক ঢাল এবং অ্যান্টি-স্ট্যাটিক স্ট্রাকচারাল অংশগুলির জন্য একটি আদর্শ উপাদান করে তোলে।

খাঁটি টাইটানিয়াম: এর বৈদ্যুতিক পরিবাহিতাও তামার তুলনায় অনেক কম, যেখানে একটি ঘরের তাপমাত্রার বৈদ্যুতিক পরিবাহিতা প্রায় 2.3 MS/m, বিশুদ্ধ তামার প্রায় 4% এবং 304 স্টেইনলেস স্টিলের চেয়ে বেশি। টাইটানিয়ামের সীমিত বৈদ্যুতিক পরিবাহিতা ইলেকট্রনের উপর এর স্ফটিক কাঠামোর বিক্ষিপ্ত প্রভাবের কারণে ঘটে। প্রকৌশলে, পরিবাহী উপাদানগুলির জন্য বিশুদ্ধ টাইটানিয়াম খুব কমই ব্যবহৃত হয়; পরিবর্তে, এটির ক্ষয় প্রতিরোধ ক্ষমতা এবং উচ্চ শক্তি-থেকে-অ-পরিবাহী কাঠামোগত অ্যাপ্লিকেশনে ওজন অনুপাতের জন্য মূল্যবান।