W naszym zdrowym rozsądku materiały izolacyjne i materiały przewodzące ciepło wydają się być dwiema zupełnie różnymi rzeczami.Na przykład bawełna jest izolowana i może być wykonana w bawełniane kurtki;Żelazo jest przewodzące cieplnie i może być używane jako patelnia.Przeciwieństwo jest niemożliwe.Jednak w rzeczywistości często obserwujemy inne zjawisko, które polega na tym, że ten sam materiał może być używany w pozornie przeciwnych scenariuszach izolacji i przewodności cieplnej.Na przykład ceramika aluminowa może być wytwarzana na cegły izolacyjne i stosowana w piecach o wysokiej temperaturze;Można go również wykorzystać do wytwarzania ciepła i zastosować w produktach elektronicznych, takich jak lampy LED.

Teoretycznie jako materiał izolacyjny wymagana jest niska przewodność cieplna;Jako materiał rozpraszający ciepło wymagana jest wysoka przewodność cieplna.Czy przewodność cieplna tego samego materiału może się zmienić w dowolnym momencie?

Aby odpowiedzieć na to pytanie, musimy spojrzeć na to z dwóch perspektyw.

Pierwszym aspektem, podobnie jak pytanie podniesione powyżej, jest to, że przewodność cieplna materiałów może się różnić.Najczęstszym przykładem jest zmiana przewodności cieplnej w różnych temperaturach.Przykładem może być alumina, która zwiększa przewodność cieplną wraz ze wzrostem temperatury.Przewodność cieplna w temperaturze 1200 °C wynosi tylko około połowy tej w temperaturze 400 °C.Przewodnictwo cieplne tlenku aluminium nie jest jednak małe: w temperaturze pokojowej wynosi 20-30 W/m • K, ale spadło o ponad połowę i nadal wynosi około 10 W/m • K.który jest wyższy niż przewodność cieplna wielu materiałów.

W związku z tym musimy spojrzeć na drugi i główny aspekt: alumina może zarówno izolować, jak i przeprowadzać ciepło z powodu zmian strukturalnych.Oznacza to, że gdy ceramika aluminowa jest stosowana jako materiał izolacyjny i materiał przewodzący ciepło, ich wewnętrzna struktura jest inna.

Kiedy ceramika aluminowa jest używana jako materiał termoizolacyjny, jej największą cechą strukturalną jest porowatość i niska gęstość.Wszyscy wiemy, że przewodność cieplna powietrza jest bardzo niska., więc przewodność cieplna aluminiowych klocków jest również bardzo niska.Po co włączać powietrze do materiałów aluminowych?To dlatego, że chociaż przewodność cieplna powietrza jest bardzo niska, nie może ona zapobiec promieniowaniu cieplnemu, tak jak przewodność cieplna próżni jest zerowa,ciepło Słońca nadal przenosi się na Ziemię przez próżnię. Porowate aluminiowe błony nie tylko blokują przewodzenie ciepła, ale również promieniowanie cieplne, dzięki czemu mogą skutecznie odgrywać rolę w izolacji i zachowaniu ciepła.istnieją raporty badawcze, że rodzaj ceramiki mikroporowej aluminowej ma gęstość tylko 00,6 g/cm3, porowatość 85% i przewodność cieplna tylko około 0,3 W/m • K w temperaturze 1200 °C.
Ale gdy aluminiowa glina jest wytwarzana w cieplnie przewodzącej ceramiki, wymagania są zupełnie inne.Duża gęstość powoduje mniejsze poryPo drugie wymóg jest wysoka czystość, im wyższa czystość, tym wyższa przewodność cieplna.ceramika o zawartości tlenku glinu 99% ma przewodność cieplną ~ 26W/m • K, podczas gdy zawartość tlenku glinu spada do 95%, przewodność cieplna wynosi tylko ~ 20W/m • K. Wynika to z tego, że w ceramikach o niskiej zawartości tlenu glinu skład szkła jest stosunkowo wysoki,i przewodność cieplna szkła jest stosunkowo niskaOczywiście w praktycznych zastosowaniach należy również wziąć pod uwagę koszt.Chociaż ceramika aluminowa o wysokiej czystości ma wysoką przewodność cieplnąDlatego wybór ceramiki aluminowej na podstawie wymagań produktu nie powinien ślepo dążyć do wysokiej czystości.

Oprócz wysokiej czystości i gęstej struktury, gdy ceramika z tlenku aluminium jest stosowana jako pochłaniacz ciepła, często ma szczególne wymagania dotyczące jej kształtu zewnętrznego.w przypadku wytwarzania radiatorów LED, często mają strukturę płetw, aby zwiększyć powierzchnię, ułatwić rozpraszanie ciepła do powietrza, a tym samym osiągnąć lepsze efekty rozpraszania ciepła.