Αλουμίνιο Vs. Αγωγιμότητα από χάλυβα

Στη φυσική, ο όρος «αγωγιμότητα» έχει πολλές έννοιες. Για μέταλλα όπως το αλουμίνιο και ο χάλυβας, γενικά αναφέρεται στη μεταφορά είτε θερμικής είτε ηλεκτρικής ενέργειας, η οποία τείνουν να συσχετίζονται στενά στα μέταλλα, δεδομένου ότι τα χαλαρά συνδεδεμένα ηλεκτρόνια που βρίσκονται στα μέταλλα μεταφέρουν θερμότητα και ηλεκτρική ενέργεια.

Η θερμική αγωγιμότητα, η ικανότητα ενός υλικού για την αγωγή θερμότητας, μετριέται κανονικά σε watt ανά kelvin ανά μέτρο. ("Watt" είναι μια μονάδα ισχύος, που ορίζεται συνήθως είτε ως βολτ φορές ενισχυτές είτε joule ενέργειας ανά δευτερόλεπτο. Το "kelvin" είναι μια απόλυτη μονάδα θερμοκρασίας, όπου μηδέν kelvins είναι απόλυτο μηδέν). Υλικά με καλή θερμική αγωγιμότητα μεταδίδουν γρήγορα μεγάλες ποσότητες θερμότητας, όπως το χαλκό ταχείας θέρμανσης ενός δοχείου μαγειρέματος. Οι κακοί θερμικοί αγωγοί μεταφέρουν θερμότητα αργά, όπως ένα γάντι φούρνου.

Η ηλεκτρική αγωγιμότητα, η ικανότητα ενός υλικού να αγωγεί ρεύμα, μετράται κανονικά σε siemens ανά μέτρο. (Το "Siemens" είναι μια μονάδα ηλεκτρικής αγωγιμότητας, που ορίζεται ως 1 διαιρούμενη με τα ωμ, όπου ένα ωμ είναι μια τυπική μονάδα ηλεκτρικής αντίστασης). Προτιμώνται καλοί ηλεκτρικοί αγωγοί για καλωδίωση και σύνδεση. Οι κακοί αγωγοί, που ονομάζονται μονωτές, δημιουργούν ένα ασφαλές φράγμα μεταξύ ζωντανής ηλεκτρικής ενέργειας και περιβάλλοντος, όπως η μόνωση βινυλίου στο καλώδιο προέκτασης.

Το καθαρό αλουμίνιο έχει θερμική αγωγιμότητα περίπου 235 watt ανά kelvin ανά μέτρο και ηλεκτρική αγωγιμότητα (σε θερμοκρασία δωματίου) περίπου 38 εκατομμύρια siemens ανά μέτρο. Τα κράματα αλουμινίου μπορούν να έχουν πολύ χαμηλότερες αγωγιμότητες, αλλά σπάνια τόσο χαμηλά όσο ο σίδηρος ή ο χάλυβας. Οι ψύκτες για ηλεκτρονικά εξαρτήματα είναι κατασκευασμένες από αλουμίνιο λόγω της καλής θερμικής αγωγιμότητας του μετάλλου.

Ο χάλυβας άνθρακα έχει πολύ χαμηλότερη αγωγιμότητα από το αλουμίνιο: θερμική αγωγιμότητα περίπου 45 watt ανά kelvin ανά μέτρο και ηλεκτρική αγωγιμότητα (σε θερμοκρασία δωματίου) περίπου 6 εκατομμύρια siemens ανά μετρητής.

Ο ανοξείδωτος χάλυβας έχει πολύ χαμηλότερη αγωγιμότητα από τον άνθρακα: μια θερμική αγωγιμότητα περίπου 15 watt ανά kelvin ανά μέτρο και ηλεκτρική αγωγιμότητα (σε θερμοκρασία δωματίου) περίπου 1,4 εκατομμύρια siemens ανά μέτρο.