WSi2(ケイ化タングステン)及びWC(炭化タングステン)の常温での熱伝導率を教えてください。

A 回答 (1件)

W (99.8%)


100℃で0.40(cal/s・K・cm)
1000℃で0.30(cal/s・K・cm)

WC
29(W/m・K) (c=6.13%、分子量195.9 Sawsonowによる)

WC(94%) TiC(1%) Co(5%)の合金では、80(W/m・K)
WC(87.5%) TiC(2.5%) Co(10%)の合金では、67(W/m・K)
WC(84.5%) TiC(2.5%) Co(13%)の合金では、63(W/m・K)
以上文献より

WSi2については調べることができませんでした。
すみません。
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この回答へのお礼

techtechさんありがとうございます。申し訳ないのですがWSi2の熱伝導率が分かった時には教えてください。お願いします。

お礼日時:2000/12/22 17:33

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Q熱伝導率の測定で

熱伝導率の測定はすごく困難な事ですが、なぜ困難なのでしょうか?

Aベストアンサー

困難かどうかは「何と比べて」でないと意味がないと思いますが,
似たような量の電気伝導率と比べてみましょう.

まず,電気に比べて熱は漏れやすいことがネックです.
固体で,電気伝導率のいいものと悪いもの(要するに,導体と絶縁体)は
10の20数乗の違いがあります(超伝導は除く).
一方,熱伝導率の方は10^5程度の違いです.
つまり,測ろうとしているもの以外への熱の漏れは電気の場合に比べて
桁外れに大きい.
さらに,熱は輻射によっても逃げますが,電気はそんなことは通常ありません.

熱伝導率は温度差と熱流の測定から得られます.
電気伝導率だったら電位差と電流ですね.
問題は熱流計です.
電流計は電流の磁気作用を利用してなかなか精密なものがありますが,
熱流は磁気作用に相当するものがありませんので,
原理的に熱流計という装置自体がむずかしい(もちろん売っていますが).
実際,熱流計を設置して熱流を測ること自体がかなり難しい作業のようです.
ちょっとした不適切なことが熱量測定値の大幅な違いになるようです.
電流計はそれほどシビアではありません.

他にもあるかも知れませんが,すぐ思いつくのはこんなところです.

困難かどうかは「何と比べて」でないと意味がないと思いますが,
似たような量の電気伝導率と比べてみましょう.

まず,電気に比べて熱は漏れやすいことがネックです.
固体で,電気伝導率のいいものと悪いもの(要するに,導体と絶縁体)は
10の20数乗の違いがあります(超伝導は除く).
一方,熱伝導率の方は10^5程度の違いです.
つまり,測ろうとしているもの以外への熱の漏れは電気の場合に比べて
桁外れに大きい.
さらに,熱は輻射によっても逃げますが,電気はそんなことは通常ありません.

熱...続きを読む

Q熱伝導率と電気伝導率の関連性について

タイトルにも挙げたように金属や半導体における熱伝導率と電気伝導率はどのような関係を持っているのかがいまいち理解できません。分かる方がいらしたらぜひ教えてください、お願いします。

Aベストアンサー

 物質の熱とは格子振動、つまり原子核の振動なんですが、
それを伝えているのは通常電子なんです。
 熱せられ原子が振動しても、原子核同士が衝突する
わけでなないので、その振動(つまり熱)を伝える
担い手になっているのは、原子核の周りの電子及び電磁波なんです。

 ここでいきなり電磁波が出てきて少しフシギかもしれませんが、
電子も原子核を直接ぶつかっているわけではないので、
電子と原子核のエネルギーの交換の担い手としては電磁波が出てくる
のです。


 鉄を熱すると赤くなりますよね。つまり赤い光が
出てるわけじゃないですか。光ってつまりは電磁波
でしょ。周囲の電子、原子核に伝えても余るエネルギー
は電磁波のまま、物質の外に出てきてしまうわけです。

 熱した鉄に直に手を触れなくても、手を近づけた
だけで暖かく感じるのは、鉄の出す赤外線で熱せられた
空気の振動と、鉄の出す赤外線を直に人の手が
感じるからなんですが、いずれにせよ熱の伝達には電磁波が
つき物なんですが、電磁波は電子の運動で発生するもの。
だから、電子が自由に動ければ電磁波が発生しやすく
その電磁波が回りの電子に影響を与え、その電子が
動きやすければさらに電磁波の発生、そして周囲の格子振動
へと変わっていくわけです。(少しおおざっぱですが)
  動きやすい電子? つまり伝導帯にある自由電子が
多ければそれだけ熱は伝わりやすいのです。

 そのため一般には自由電子密度が大きい物質、つまり
金属は熱の良導体になります。自由電子が電流の
担い手であることはご存知ですね。

 ということで通常は熱の良導体は同時に電気の良導体に
なります。
 
 勿論例外も多々あります。その場合は自由電子が電気を運んで
いないわけです。ですから物質の電気的性質をより深く研究
するときは、その物質の比熱の変化とかいった熱力学的性質を
十分調べるのです。

 物質の熱とは格子振動、つまり原子核の振動なんですが、
それを伝えているのは通常電子なんです。
 熱せられ原子が振動しても、原子核同士が衝突する
わけでなないので、その振動(つまり熱)を伝える
担い手になっているのは、原子核の周りの電子及び電磁波なんです。

 ここでいきなり電磁波が出てきて少しフシギかもしれませんが、
電子も原子核を直接ぶつかっているわけではないので、
電子と原子核のエネルギーの交換の担い手としては電磁波が出てくる
のです。


 鉄を熱すると赤くなりま...続きを読む

Q熱伝導率と電気伝導率について

熱伝導率と電気伝導率について

熱伝導率の大きな物質(例えば銅、アルミニウム、鉄、・・・など)は電気伝導率も大きく、
熱伝導率の小さな物質(例えばアスベスト、ガラス、発泡スチロール・・・など)は電気伝導率も小さい。
これは常に成り立つのでしょうか。
またこの熱伝導率と電気伝導率の関係性は物理的に解明されているのでしょうか。
 

Aベストアンサー

電気伝導と、熱伝導は、物性論の教科書をひもとかれれば、理論的にだいたい説明がつくことが割と簡単にご理解頂けるとおもいます。小生は電気伝導性ない(すなわち絶縁体)、熱伝導のよい材料の開発にむかし従事していました。自分の知るかぎり実用化された材料でのチャンピオンデータはBeOでまさに圧勝でした。熱膨張経緯数もアルミナとほぼ同じことから半導体の熱拡散材料として、他に累を見ない材料でしす。ただ、毒性の問題でその使用が相当規制されており、国産されていないため(製造、加工が禁止されている)、相当量米国から輸入されているはずです(米国の一企業の独占)。次にAlNとかSiCが絶縁材料で熱伝導率が高いため注目されていますが、AlNは熱膨張係数が若干小さいこと、SiCはご存じ半導体でBeOを添加して絶縁性を得ていましたが(開発当時は、日本の世界的発明ともてはやされました)、それでもAlN以上に電気特性が良くないこと、それとやはりBeOが問題となり今はあまり使用されていないはず。最初の方がお答えになったダイヤモンドは熱伝導、絶縁性ともに極めて良好ですが、熱膨張係数があまりに小さすぎ、半導体とのミスマッチがひどく、大型チップへの対応ができないため、その用途は極めて限られてているはずです。

電気伝導と、熱伝導は、物性論の教科書をひもとかれれば、理論的にだいたい説明がつくことが割と簡単にご理解頂けるとおもいます。小生は電気伝導性ない(すなわち絶縁体)、熱伝導のよい材料の開発にむかし従事していました。自分の知るかぎり実用化された材料でのチャンピオンデータはBeOでまさに圧勝でした。熱膨張経緯数もアルミナとほぼ同じことから半導体の熱拡散材料として、他に累を見ない材料でしす。ただ、毒性の問題でその使用が相当規制されており、国産されていないため(製造、加工が禁止されている...続きを読む

Q超伝導体の熱伝導率について

全く素人なので簡単にお答え頂ければ幸いです.
通常金属の場合熱伝導率は電気伝導率に比例して大きくなると教科書に書いてありました.
 超伝導体の場合熱伝導率は大変大きなものになるのでしょうか。またその関係は金属系の超伝導体と化合物超伝導体については異なるのでしょうか。電気伝導率は超伝導の場合無限に大きいと思っていましたがこれも間違いでしょうか。以上教えていただきますようお願いします。

Aベストアンサー

電気伝導と熱伝導の関係ですが
金属の場合、電子が熱を運ぶ割合が大きく、
熱を伝えるのに関わる電子の数や
移動のしやすさやが熱伝導率にそのまま利いてきます。
このとき熱というのは出鱈目なエネルギーを電子に与え
電子はそれに応じて、ばらばらに動くわけですが
全体として(あっち行ったり、こっち行ったりを
すべて合せると)ある方向(温度の低いほう)へ
エネルギー(熱)が伝えれれることになります。

一方、超伝導状態は、
電子が通常の伝導状態と異なり、
電子が一定の秩序をもって運動している状態です。
つまり、上に書いたようなばらばらなエネルギーを
個別に与えれられても電子1個としては対応できないわけで、
秩序を乱して、エネルギーを運ぶか、
出鱈目なエネルギーを運ぶのを止めるしかありません
(秩序を乱すには、他の電子にも負担がかかり、
 それなりに強いエネルギーでなくてはならないためです。
 熱自体は弱いエネルギーから
 強いエネルギーのつぶ(?)を含んでいるので
 全部が遮断されるわけではありません)。
したがって、超伝導状態では電子が熱をあまり伝えなくなります。
たとえば、極低温では熱スイッチとして使われています。
http://www.s.kanazawa-u.ac.jp/phys/physics_MC/ult_html/ADR.html

ということになると思います。

電気伝導と熱伝導の関係ですが
金属の場合、電子が熱を運ぶ割合が大きく、
熱を伝えるのに関わる電子の数や
移動のしやすさやが熱伝導率にそのまま利いてきます。
このとき熱というのは出鱈目なエネルギーを電子に与え
電子はそれに応じて、ばらばらに動くわけですが
全体として(あっち行ったり、こっち行ったりを
すべて合せると)ある方向(温度の低いほう)へ
エネルギー(熱)が伝えれれることになります。

一方、超伝導状態は、
電子が通常の伝導状態と異なり、
電子が一定の秩序をもって運動...続きを読む

Q断熱材のグラスウールは空気より熱伝導率が高いです。

断熱材のグラスウールは空気より熱伝導率が高いです。

グラスウール λ 0.036-0.052 W/mk
空気 λ 0.02 W/mk

なぜ空気より熱を伝えやすいグラスウールの方が部屋が温くなるのでしょう?

Aベストアンサー

グラスウール自体に保温性が有る訳じゃありません。
グラスウールの中に抱え込まれて、対流できないようにされた空気の層で、保温しているんです。
発泡スチロール(スチロール樹脂を発泡させて閉じ込めた空気)、プチプチシート、ダウンベスト(水鳥の綿毛が抱え込んだ空気)などみな同じ原理です。

Q比熱と熱伝導率の温度特性について

炭素鋼の比熱と熱伝導率をハンドブックで調べると、
   
温度[℃]、比熱[J/kgK]、熱伝導率[W/mK]
200、514、48  
400、586、41
500、648、38
600、707、34
800、623、25
900、548、27

とありました。
このように、温度によって比熱や熱伝導率はどうして変化するのですか?
極大値や極小値があるのはどうしてですか?
また、この数値をある解析に使おうと考えており、
各温度の間は最小自乗法で補間しようと思っているのですが、
このような場合、補間は普通どういったものを使いますか?
素人的な質問をいろいろ書きましたが、
詳しい説明を宜しくお願い致します。

Aベストアンサー

固体の比熱はDulong-Petitの法則として知られており、室温程度以上の領域なら定積モル比熱Cvは3Rで一定となります(結晶構造や原子間距離によらない)。ここにRはガス定数です。
ところがもし膨張を許すならその膨張により外界に仕事をするわけですから、もう少し余分の熱量が必要です(定圧モル比熱Cp)。具体的にはGrueneisen定数γを用いて
 Cp=Cv(1+γαT)
と表されます。γは物質ごとの値です。
γの温度依存性は小さいので定数とみなすと、定圧モル比熱が温度とともに少し大きくなることは理解いただけると思います。(ご質問の比熱は定積比熱、定圧比熱のいずれでしょうか? 通常ですと測定し易い定圧比熱の値だと思いますが。なお上記の説明では「モル比熱」を用いていますが、質量当たりの比熱([J/kg K])でも議論の本質が同じであることは申し上げるまでもありません)
さらに高温にした場合(ご質問の800℃以上)で比熱が下がっている理由は残念ながら分かりません、すみません。

熱伝導率の温度変化の説明には簡単な固体物性の知識が必要です。
固体中の熱は格子の弾性波に対応する量子(フォノン)によって運ばれます。熱伝導率κはフォノン1個の熱容量をc、固体中の音速をv、フォノンの平均自由行程をLとして
 κ=(1/3)c v L
と表されます。
高温ではフォノン同士の衝突機会が増えてフォノンの平均自由行程Lが短くなり、そのために熱伝導率が低下します。

補間は解析の種類や必要とする精度にもよりますが、大抵の場合(例えば有限要素法による熱伝導解析)は最小自乗法を持ち出すまでもなく折れ線近似で十分だと思います。比熱や熱伝導率の温度依存性の影響はそれで見ることができます。さらに詳細な変化まで追いたい、ということであれば改めて高次の近似をすればよいでしょう。

固体の比熱はDulong-Petitの法則として知られており、室温程度以上の領域なら定積モル比熱Cvは3Rで一定となります(結晶構造や原子間距離によらない)。ここにRはガス定数です。
ところがもし膨張を許すならその膨張により外界に仕事をするわけですから、もう少し余分の熱量が必要です(定圧モル比熱Cp)。具体的にはGrueneisen定数γを用いて
 Cp=Cv(1+γαT)
と表されます。γは物質ごとの値です。
γの温度依存性は小さいので定数とみなすと、定圧モル比熱が温度とともに少し大きくなることは理解いただけると思い...続きを読む

QCSIマイアミで部署内にspyがいるの類の発言は何

下記をご存知ならばご教示ください。
1)原語版でspyと言っているならば
警察内部にそんな人間がどこから来て何のためにいるのか
2)spy以外の言葉ならばそれは何ですか。

Aベストアンサー

DNA分析官 ナタリア・ボア・ヴィスタ (Natalia Boa Vista) が、CSIのラボが公正な捜査をしているか職員を監視する目的でFBIから派遣されていました。
劇中ではスパイ(spy) という言葉ではなく、
informant … 情報提供者、密告者
plant (俗語) … 密偵、諜報員、回し者
が使われていたと記憶してます。

Qやわらかくて熱伝導率の高い物質

こんにちは.
質問内容はタイトルの通りで,ゴムのようにやわらかくて熱伝導率が高い物質はないかと探しています.できれば熱伝導率が10(W/mK)以上のものがいいのですが.
私は素人なのでまったく見当がつきません.
ご存知の方いらっしゃいましたら,ご教授ください.
よろしくお願いします.

Aベストアンサー

ゴム状のもので10(W/mK)以上は市販されていないのかな?

パソコン用では色々ありますが、どれも希望の熱伝導率ではないです。

通販でも買える秋葉原の『千石電商』
http://www.sengoku.co.jp/Frame-CI.htm
その商品の製造元
http://ns1.suzukisogyo.co.jp/gi/remna/remna.html

信越化学工業のHPから
http://www.silicone.jp/j/products/rubber/index.html

シート状なら
「グラファイトシート」がダントツの熱伝導性能を示しているのですが。

Q熱伝導率の測定

どなたか、スポンジのようなすかすかの物質の熱伝導率の測定方法をご存じの方いらっしゃりましたら、どのような方法があるか教えて頂けないでしょうか?よろしくお願いします。

Aベストアンサー

私はプラスチック屋なので、羽毛みたいなものはわからないのですが、下記によると衣料用素材の測定法があるみたいですね。
http://www.fitc.pref.fukuoka.jp/kenkyugaiyou/ken_c11g.htm#1-1

参考URLの会社あたりで測定をやっていそうですので、問い合わせてみてはいかがでしょうか。

実際のところ、空気の流動まで考慮すると、厚さ依存性などの影響が極めて複雑になるため、かなり大雑把に試験しているのではないか、と愚推します。

参考URL:http://www.kayano-life.co.jp/kayano/woolbreath.html

Q熱伝導率の単位についてKと℃

熱伝導率0.13[W/m・K]は0.13[W/m・℃]で良いでしょうか?それとも273をなにかするのでしょうか??

Aベストアンサー

温度差を表す時はKも℃も同じです。
Kの方が他の単位と整合が取りやすいという
メリットがあり、℃の方が親しみやすいという
メリットがあります。


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