Новости Днепра (Днепропетровска) и Днепропетровской области

26 января 2021 года

Теплопроводность нержавейки: достоинство или недостаток?

Способность передачи тепла — одно из свойств любого материала. А теплопроводность — это параметр, характеризующий насколько эффективно то или иное вещество пропускает через себя, а затем отдает окружающей среде и предметам тепловую энергию. Для металлов этот показатель особенно важен, так как он непосредственно влияет на возможность их эксплуатации в той или иной сфере деятельности.

Например, некоторые металлы имеют высокие значения теплопроводности. В результате они с высокой скоростью передают значительные объемы тепловой энергии. Вспомним кастрюлю, дно которой изготовлено из меди. На включенной кухонной плите оно быстро нагревается и распространяет тепло по всей емкости. Для приготовления пищи такие свойства меди, несомненно, очень полезны и выгодны. Однако существуют металлы, которые, по правде говоря, являются плохими теплопроводниками. Неужели такие их свойства нигде не востребованы?

Конечно же, подобные материалы тоже нашли свое применение. Когда процесс передачи тепла осуществляется медленно, это просто находка для строительной отрасли. Ведь изготовленная из такого металла строительная конструкция, обшивка фасада или система навесных стен будет прекрасно сохранять тепло. Низкая теплопроводность препятствует теплопередаче. А это в свою очередь снижает теплопотери и повышает энергоэффективность здания.

Или другой пример — такие свойства материала в совокупности с жаропрочностью позволят ему «не бояться» непосредственного контакта с большим количеством тепла при эксплуатации в высокотемпературном режиме. Поэтому металл с подобными характеристиками удобно и выгодно использовать при производстве пищевого оборудования, например, тех же печей. Давайте узнаем, какой материал имеет низкую теплопроводность, что стало дополнительной причиной его широкого распространения.

Когда низкая теплопроводность — только плюс

Думаем, многие уже догадались, что сегодня речь пойдет о нержавейке. Все знают, что нержавеющий металлопрокат можно смело охарактеризовать словами из народной сказки — в огне не горит, в воде не тонет. О его просто выдающейся антикоррозионной стойкости, высокой прочности, возможности эксплуатировать в контакте с агрессивными средами и в широком диапазоне температур впору складывать легенды и писать хвалебные оды. Но нас интересует теплопроводность нержавеющей стали.

Так вот — этот показатель составляет всего 15 Вт/(м·К). Давайте сравним с некоторыми другими металлами в Вт/(м·К):

• Обыкновенная углеродистая сталь — 45.

• Железо — 80,2.

• Чистый алюминий — 235.

• Золото — 308,2.

• Медь — около 380.

Становится очевидным, что низкая теплопроводность нержавейки в совокупности с другими техническими характеристиками позволяет назвать прокат из нее идеальным решением для создания строительных конструкций или архитектурных элементов, которые эксплуатируются в условиях повышенного риска коррозии.

Почему именно нержавеющий прокат?

Почему нержавейке стоит отдать предпочтение перед обыкновенной углеродистой сталью, думается, объяснять смысла нет. Воздействие атмосферных явлений быстро превратит размещенную на открытом воздухе конструкцию из черного металла в гору металлолома. А вот алюминий сегодня достаточно часто используется в строительной сфере. Однако более детальное сравнение выйдет явно не в пользу изготовленных из него конструкционных и декоративных элементов.

Алюминий имеет теплопроводность, которая превышает аналогичный показатель у нержавеющего металла в 5,5 раз. При этом его несущая способность в три раза меньше. Как результат, если, к примеру изготовить ограждающую конструкцию для обшивки фасада из обоих материалов, то вариант из алюминиевого сплава станет гораздо более сильным «мостом холода». Коэффициент теплотехнической однородности у него будет максимум 0,7, а то и 0,6. А при использовании нержавейки составит от 0,86 до 0,92. На практике это означает, что необходимо применять теплоизоляцию большей толщины, что в итоге удорожит обустройство фасада.