Aluminium versus Stalen geleidbaarheid

In de natuurkunde heeft de term "geleiding" verschillende betekenissen. Voor metalen zoals aluminium en staal verwijst het over het algemeen naar de overdracht van thermische of elektrische energie, wat: hebben de neiging om nauw gecorreleerd te zijn in metalen, omdat de losjes gebonden elektronen in metalen zowel warmte als geleiden elektriciteit.

Thermische geleidbaarheid, het vermogen van een materiaal om warmte te geleiden, wordt normaal gesproken gemeten in watt per kelvin per meter. ("Watt" is een eenheid van vermogen, meestal gedefinieerd als volt maal ampère of joule energie per seconde. De "kelvin" is een absolute eenheid van temperatuur, waarbij nul kelvin het absolute nulpunt is). Materialen met een goede thermische geleidbaarheid geven snel grote hoeveelheden warmte door, zoals de snel opwarmende koperen bodem van een kookpot. Slechte warmtegeleiders voeren de warmte langzaam af, zo'n ovenwant.

Elektrische geleidbaarheid, het vermogen van een materiaal om stroom te geleiden, wordt normaal gesproken gemeten in Siemens per meter. ("Siemens" is een eenheid van elektrische geleiding, gedefinieerd als 1 gedeeld door ohm, waarbij een ohm een ​​standaardeenheid van elektrische weerstand is). Goede elektrische geleiders hebben de voorkeur voor bedrading en aansluiting. Slechte geleiders, isolatoren genoemd, creëren een veilige barrière tussen levende elektriciteit en de omgeving, zoals de vinylisolatie op een verlengsnoer.

Zuiver aluminium heeft een thermische geleidbaarheid van ongeveer 235 watt per kelvin per meter en een elektrische geleidbaarheid (bij kamertemperatuur) van ongeveer 38 miljoen Siemens per meter. Aluminiumlegeringen kunnen een veel lager geleidingsvermogen hebben, maar zelden zo laag als ijzer of staal. Koellichamen voor elektronische onderdelen zijn gemaakt van aluminium vanwege de goede thermische geleidbaarheid van het metaal.

Koolstofstaal heeft een veel lagere geleidbaarheid dan aluminium: een thermische geleidbaarheid van ongeveer 45 watt per kelvin per meter, en een elektrische geleidbaarheid (bij kamertemperatuur) van ongeveer 6 miljoen siemens per meter.

Roestvast staal heeft een veel lagere geleidbaarheid dan koolstofstaal: een thermische geleidbaarheid van ongeveer 15 watt per kelvin per meter, en een elektrische geleidbaarheid (bij kamertemperatuur) van ongeveer 1,4 miljoen Siemens per meter.