Puhta titaani, vase ja roostevaba terase soojus- ja elektrijuhtivuse erinevused
1. Soojusjuhtivus
Vask: See on tavametallide kõrge soojusjuhtivuse etalon. Puhta vase soojusjuhtivus toatemperatuuril on ligikaudu 401 W/(m·K). Tänu suurepärasele soojusülekandevõimele kasutatakse seda laialdaselt soojusvahetites, radiaatoritorudes ja elektroonikaseadmete jahutusradiaatorites, kuna see võib soojust kiiresti hajutada või edasi kanda.
Roostevaba teras: Selle soojusjuhtivus on palju madalam kui vasel. Võttes näiteks roostevaba terase 304 (kõige sagedamini kasutatav mark), on selle soojusjuhtivus toatemperatuuril vaid umbes 16,2 W/(m·K), mis on ligikaudu 4% puhta vase soojusjuhtivusest. Madal soojusjuhtivus tuleneb roostevaba terase legeerivatest elementidest (nagu kroom ja nikkel), mis rikuvad aatomite korrapärast paigutust ja takistavad soojusülekannet võre vibratsiooni ja vabade elektronide kaudu. See omadus muudab roostevaba terase sobivaks rakenduste jaoks, mis nõuavad soojusisolatsiooni või aeglast soojusülekannet, nagu kööginõude käepidemed ja kõrgel temperatuuril{6}}käivad konstruktsioonikomponendid teatud tööstusseadmetes.
Puhas titaan: Selle soojusjuhtivus jääb vase ja roostevaba terase vahele, kuid on siiski palju madalam kui vasel. Toatemperatuuril on puhta titaani soojusjuhtivus umbes 21,9 W/(m·K), umbes 5,5% puhta vase omast ja veidi kõrgem kui roostevaba terase 304 oma. Titaani suhteliselt madal soojusjuhtivus on seotud selle kuusnurkse tiheda -pakendatud (HCP) kristallstruktuuriga, mis piirab soojuskandjate liikumist. See omadus võimaldab kasutada puhast titaani stsenaariumides, kus on vaja mõõdukat soojusisolatsiooni ja konstruktsiooni stabiilsust, näiteks kosmosemootorite komponendid ja keemiatööstuse soojusvahetusseadmed.
2. Elektrijuhtivus
Vask: Puhtal vasel on äärmiselt kõrge elektrijuhtivus, mille elektrijuhtivus on toatemperatuuril ligikaudu 58 MS/m (megasiemensi meetri kohta), mis on metallide hulgas hõbeda järel teisel kohal. Selle vabade elektronide tihedus on kõrge ja elektronide liikuvus tugev, seega on see esimene valik juhtmete, kaablite ja elektriliste kontaktkomponentide tootmiseks, tagades väikese energiakadu vooluülekande ajal.
Roostevaba teras: Selle elektrijuhtivus on väga halb. 304 roostevaba terase elektrijuhtivus on toatemperatuuril vaid umbes 0,9 MS/m, vähem kui 2% puhta vase omast. Kroomi, nikli ja teiste legeerivate elementide lisamine toob materjali sisse suure hulga võre defekte ja elektronide hajumise keskusi, mis takistab oluliselt vabade elektronide liikumist. See madal elektrijuhtivus muudab roostevaba terase mõnel juhul ideaalseks materjaliks elektrivarjestuse ja antistaatiliste konstruktsiooniosade jaoks.
Puhas titaan: selle elektrijuhtivus on samuti palju madalam kui vasel, toatemperatuuri -elektrijuhtivus on umbes 2,3 MS/m, umbes 4% puhta vase omast ja kõrgem kui roostevaba terase 304 oma. Titaani piiratud elektrijuhtivus on tingitud selle kristallstruktuuri elektronidele hajuvast mõjust. Inseneritöös kasutatakse juhtivate komponentide jaoks puhast titaani harva; selle asemel hinnatakse seda selle korrosioonikindluse ja kõrge tugevuse-/-kaalu suhte tõttu mitte-juhtivates konstruktsioonirakendustes.
