हमारे सामान्य ज्ञान में, इन्सुलेशन सामग्री और थर्मल कंडक्टिव सामग्री दो पूरी तरह से अलग चीजें प्रतीत होती हैं।उदाहरण के लिए, कपास अछूता है और इसे कपास की जैकेट में बनाया जा सकता है;लोहा ऊष्मा प्रवाहक होता है और इसे फ्राइंग पैन के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है।इसके विपरीत संभव नहीं है।हालांकि, वास्तविकता में, हम अक्सर एक और घटना देखते हैं, जो यह है कि एक ही सामग्री का उपयोग इन्सुलेशन और थर्मल चालकता के विपरीत परिदृश्यों में किया जा सकता है।उदाहरण के लिए, एल्यूमिना सिरेमिक को इन्सुलेशन ईंटों में बनाया जा सकता है और उच्च तापमान वाले भट्टियों में इस्तेमाल किया जा सकता है।इसे हीट सिंक में भी बनाया जा सकता है और एलईडी लाइट जैसे इलेक्ट्रॉनिक उत्पादों में इस्तेमाल किया जा सकता है।

सिद्धांत रूप में, एक इन्सुलेशन सामग्री के रूप में, कम थर्मल चालकता की आवश्यकता होती है;ऊष्मा अपव्यय सामग्री के रूप में, उच्च थर्मल चालकता की आवश्यकता होती है।क्या एक ही सामग्री की ताप प्रवाहकता किसी भी समय बदल सकती है?

इस प्रश्न का उत्तर देने के लिए, हमें इसे दो दृष्टिकोणों से देखने की आवश्यकता है।

पहला पहलू, ऊपर उठाए गए प्रश्न की तरह, यह है कि सामग्री की ताप चालकता भिन्न हो सकती है।सबसे विशिष्ट उदाहरण यह है कि विभिन्न तापमानों पर ताप प्रवाहकता भिन्न होती है।उदाहरण के तौर पर एल्युमिनियम को लेते हुए, जैसे-जैसे तापमान बढ़ता है, ताप प्रवाहकता लगातार घटती जाएगी।1200 डिग्री सेल्सियस पर ताप प्रवाहकता 400 डिग्री सेल्सियस पर लगभग आधी है।हालांकि, एल्यूमीनियम ऑक्साइड की थर्मल चालकता छोटी नहीं है। कमरे के तापमान पर, यह 20-30W/m • K है, लेकिन यह आधी से अधिक गिर गया है, और अभी भी लगभग 10W/m • K है,जो कई सामग्रियों के ताप चालकता से अधिक है.

इसलिए हमें दूसरे और मुख्य पहलू को देखना होगा: एल्युमिना संरचनात्मक परिवर्तनों के कारण गर्मी को अछूता और संवाहक दोनों कर सकता है।यानि जब एल्युमिना सिरेमिक का उपयोग पृथक्करण सामग्री और ताप प्रवाहकीय सामग्री के रूप में किया जाता है, तो उनकी आंतरिक संरचना अलग होती है।

जब एल्युमिना सिरेमिक को थर्मल इन्सुलेशन सामग्री के रूप में उपयोग किया जाता है, तो उनकी सबसे बड़ी संरचनात्मक विशेषता छिद्रता और कम घनत्व है। उदाहरण के लिए, एल्यूमिना खोखले गेंद ईंट बनाने के लिए।हम सभी जानते हैं कि हवा का ताप चालकता बहुत कम है, तो एल्यूमिना खोखले गेंद ईंटों की थर्मल चालकता भी बहुत कम है। कोई पूछ सकता है, चूंकि हवा की थर्मल चालकता बहुत कम है, इसके बजाय हवा इन्सुलेशन का उपयोग क्यों नहीं किया जाता है?एल्युमिना सामग्री में हवा को शामिल करने की परेशानी क्योंइसका कारण यह है कि यद्यपि हवा की ताप प्रवाहकता बहुत कम है, लेकिन यह ताप विकिरण को रोक नहीं सकती है, जैसे वैक्यूम की ताप प्रवाहकता शून्य है,सूर्य की गर्मी अभी भी वैक्यूम के माध्यम से पृथ्वी पर स्थानांतरित होता हैछिद्रित एल्यूमिना न केवल गर्मी संवहन को रोकता है बल्कि थर्मल विकिरण को भी रोकता है, इसलिए यह प्रभावी रूप से इन्सुलेशन और गर्मी संरक्षण में भूमिका निभा सकता है। उदाहरण के लिए,अनुसंधान रिपोर्ट है कि एल्यूमिना माइक्रोपोरेस सिरेमिक के एक प्रकार का घनत्व केवल 0 है.6g/cm3, 85% की छिद्रता, और 1200 °C पर केवल लगभग 0.3W/m • K की थर्मल चालकता।
लेकिन जब एल्युमिना को थर्मल कंडक्टिव सिरेमिक्स में बनाया जाता है, तो आवश्यकताएं पूरी तरह से अलग होती हैं। पहली आवश्यकता उच्च घनत्व की होती है, जितनी अधिक बेहतर होती है।उच्च घनत्व के परिणामस्वरूप कम छिद्र होते हैं, और सिरेमिक अनाज कसकर बंधे होते हैं, जिससे गर्मी का प्रवाह आसान हो जाता है। दूसरी आवश्यकता उच्च शुद्धता है, शुद्धता जितनी अधिक होगी, ताप चालकता उतनी ही अधिक होगी। उदाहरण के लिए,99% एल्युमिनियम सामग्री वाले सिरेमिक्स में ~26W/m की थर्मल चालकता होती है • K, जबकि एल्यूमीनियम सामग्री 95% तक गिर जाती है, तो थर्मल चालकता केवल ~ 20W/m • K है।और कांच का थर्मल चालकता अपेक्षाकृत कम है, जिसके परिणामस्वरूप सिरेमिक की कुल थर्मल चालकता कम हो जाती है।हालांकि उच्च शुद्धता वाले एल्यूमिना सिरेमिक्स में उच्च थर्मल चालकता होती हैइसलिए, उत्पाद आवश्यकताओं के आधार पर एल्यूमिना सिरेमिक का चयन करते समय उच्च शुद्धता का अंधाधुंध पीछा नहीं करना चाहिए।

उच्च शुद्धता और घनी संरचना के अलावा, एल्यूमीनियम ऑक्साइड सिरेमिक का उपयोग हीट सिंक के रूप में किया जाता है, उनके बाहरी आकार के लिए अक्सर विशिष्ट आवश्यकताएं होती हैं। उदाहरण के लिए,एलईडी हीट सिंक बनाते समय, वे अक्सर सतह के क्षेत्र को बढ़ाने, हवा में गर्मी के अपव्यय को सुविधाजनक बनाने और इस प्रकार बेहतर गर्मी अपव्यय प्रभाव प्राप्त करने के लिए एक पंखुड़ी संरचना है।