Dalam akal sehat kita, bahan isolasi dan bahan konduktif termal tampaknya dua hal yang sama sekali berbeda.Misalnya, kapas terisolasi dan dapat dibuat menjadi jaket kapas;Besi adalah konduktif termal dan dapat digunakan sebagai wajan goreng.Kebalikannya tidak mungkin.Namun, pada kenyataannya, kita sering melihat fenomena lain, yaitu bahwa bahan yang sama dapat digunakan dalam skenario isolasi dan konduktivitas termal yang tampaknya berlawanan.Misalnya, keramik alumina dapat dibuat menjadi batu bata isolasi dan digunakan dalam tungku suhu tinggi;Hal ini juga dapat dibuat menjadi heat sink dan digunakan dalam produk elektronik seperti lampu LED.

Secara teori, sebagai bahan isolasi, konduktivitas termal yang rendah diperlukan;Sebagai bahan disipasi panas, konduktivitas termal yang tinggi diperlukan.Dapatkah konduktivitas termal dari bahan yang sama berubah setiap saat?

Untuk menjawab pertanyaan ini, kita perlu melihatnya dari dua perspektif.

Aspek pertama, seperti pertanyaan yang diajukan di atas, adalah bahwa konduktivitas termal bahan dapat bervariasi.Contoh yang paling umum adalah bahwa konduktivitas panas bervariasi pada suhu yang berbeda.Mengambil alumina sebagai contoh, ketika suhu meningkat, konduktivitas termal akan terus menurun.Konduktivitas termal pada 1200 °C hanya sekitar setengah dari 400 °C.Namun, konduktivitas termal aluminium oksida tidak kecil. pada suhu kamar, itu adalah 20-30W/m • K, tetapi telah turun lebih dari setengah, dan masih ada sekitar 10W/m • K,yang lebih tinggi dari konduktivitas termal dari banyak bahan.

Oleh karena itu, kita perlu melihat aspek kedua dan utama: alumina dapat mengisolasi dan melakukan panas karena perubahan struktural.Artinya, ketika keramik alumina digunakan sebagai bahan isolasi dan bahan konduktif termal masing-masing, struktur internal mereka berbeda.

Ketika keramik alumina digunakan sebagai bahan isolasi panas, fitur struktural terbesarnya adalah porositas dan kepadatan rendah.Kita semua tahu bahwa konduktivitas termal udara sangat rendah, sehingga konduktivitas termal dari batu bata bola berongga alumina juga sangat rendah.Mengapa repot-repot memasukkan udara ke dalam bahan aluminaHal ini karena meskipun konduktivitas termal udara sangat rendah, tidak dapat mencegah radiasi termal, sama seperti konduktivitas termal vakum adalah nol,panas matahari masih ditransfer ke bumi melalui vakumAlumina berlubang tidak hanya memblokir konduksi panas tetapi juga radiasi panas, sehingga dapat secara efektif memainkan peran dalam isolasi dan pelestarian panas.ada laporan penelitian bahwa jenis keramik alumina mikroporous memiliki kepadatan hanya 00,6 g/cm3, porositas 85%, dan konduktivitas termal hanya sekitar 0,3 W/m • K pada 1200 °C.
Tapi ketika alumina dibuat menjadi keramik konduktif termal, persyaratan yang sama sekali berbeda. Persyaratan pertama adalah memiliki kepadatan tinggi, semakin tinggi semakin baik.Kepadatan tinggi menghasilkan lebih sedikit pori, dan butiran keramik terikat erat, memudahkan konduksi panas. persyaratan kedua adalah kemurnian yang tinggi, semakin tinggi kemurnian, semakin tinggi konduktivitas termal.Keramik dengan kandungan aluminasi 99% memiliki konduktivitas termal ~ 26W/m • K, sedangkan ketika kandungan alumina turun menjadi 95%, konduktivitas termal hanya ~ 20W/m • K. Ini karena pada keramik dengan kandungan alumina rendah, komposisi kaca relatif tinggi,dan konduktivitas panas kaca relatif rendahTentu saja, dalam aplikasi praktis, biaya juga perlu dipertimbangkan.Meskipun keramik alumina kemurnian tinggi memiliki konduktivitas termal yang tinggiOleh karena itu, pemilihan keramik alumina berdasarkan kebutuhan produk tidak harus secara membabi buta mengejar kemurnian tinggi.

Selain kemurnian tinggi dan struktur padat, ketika keramik aluminium oksida digunakan sebagai heat sink, mereka sering memiliki persyaratan khusus untuk bentuk eksternal mereka.saat membuat pemanas panas LED, mereka sering memiliki struktur sirip untuk meningkatkan luas permukaan, memfasilitasi disipasi panas ke udara, dan dengan demikian mencapai efek disipasi panas yang lebih baik.