อลูมิเนียมเทียบกับ การนำเหล็ก

ในทางฟิสิกส์ คำว่า "การนำไฟฟ้า" มีความหมายหลายประการ สำหรับโลหะ เช่น อะลูมิเนียมและเหล็กกล้า โดยทั่วไปหมายถึงการถ่ายเทพลังงานความร้อนหรือพลังงานไฟฟ้า ซึ่ง มีแนวโน้มที่จะสัมพันธ์กันอย่างใกล้ชิดในโลหะ เนื่องจากอิเล็กตรอนที่มีพันธะหลวมๆ ที่พบในโลหะนั้นนำความร้อนและ ไฟฟ้า.

ค่าการนำความร้อน ความสามารถของวัสดุในการนำความร้อน โดยปกติวัดเป็นวัตต์ต่อเคลวินต่อเมตร (“วัตต์” เป็นหน่วยของกำลัง ซึ่งโดยทั่วไปกำหนดเป็นโวลต์ คูณ แอมป์ หรือจูลของพลังงานต่อวินาที “เคลวิน” เป็นหน่วยอุณหภูมิสัมบูรณ์ โดยที่ศูนย์เคลวินเป็นศูนย์สัมบูรณ์) วัสดุที่มีค่าการนำความร้อนที่ดีจะส่งความร้อนจำนวนมากได้อย่างรวดเร็ว เช่น ก้นหม้อทองแดงที่ให้ความร้อนเร็ว ตัวนำความร้อนที่ไม่ดีจะทำให้เกิดความร้อนได้ช้า เช่น ถุงมือเตาอบ

ค่าการนำไฟฟ้า ความสามารถของวัสดุในการนำกระแส โดยปกติวัดเป็นซีเมนส์ต่อเมตร (“ซีเมนส์” เป็นหน่วยของการนำไฟฟ้า ซึ่งกำหนดเป็น 1 หารด้วยโอห์ม โดยที่โอห์มเป็นหน่วยมาตรฐานของความต้านทานไฟฟ้า) ควรใช้ตัวนำไฟฟ้าที่ดีในการเดินสายและเชื่อมต่อ ตัวนำไฟฟ้าที่ไม่ดีเรียกว่าฉนวน จะสร้างเกราะป้องกันที่ปลอดภัยระหว่างกระแสไฟฟ้าที่มีชีวิตกับสิ่งแวดล้อม เช่น ฉนวนไวนิลบนสายพ่วง

อะลูมิเนียมบริสุทธิ์มีค่าการนำความร้อนประมาณ 235 วัตต์ต่อเคลวินต่อเมตร และค่าการนำไฟฟ้า (ที่อุณหภูมิห้อง) ประมาณ 38 ล้านซีเมนส์ต่อเมตร อะลูมิเนียมอัลลอยมีค่าการนำไฟฟ้าต่ำกว่ามาก แต่แทบจะไม่มีค่าเท่ากับเหล็กหรือเหล็กกล้า ฮีตซิงก์สำหรับชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ทำจากอะลูมิเนียมเนื่องจากนำความร้อนได้ดีของโลหะ

เหล็กกล้าคาร์บอนมีค่าการนำไฟฟ้าต่ำกว่าอะลูมิเนียมมาก: ค่าการนำความร้อนประมาณ 45 วัตต์ต่อ เคลวินต่อเมตรและค่าการนำไฟฟ้า (ที่อุณหภูมิห้อง) ประมาณ 6 ล้านซีเมนส์ต่อ เมตร.

เหล็กกล้าไร้สนิมมีค่าการนำไฟฟ้าต่ำกว่าเหล็กกล้าคาร์บอนมาก: ค่าการนำความร้อนประมาณ 15 วัตต์ต่อ เคลวินต่อเมตร และค่าการนำไฟฟ้า (ที่อุณหภูมิห้อง) ประมาณ 1.4 ล้านซีเมนส์ต่อเมตร