Konduktivitas Termal Paduan Aluminium & Tingkat Ekspansi

Paduan aluminium terkenal dengan konduktivitas termalnya yang sangat baik, sehingga ideal untuk aplikasi yang membutuhkan perpindahan panas yang efisien. Konduktivitas termal paduan aluminium biasanya berkisar antara 120 hingga 235 W/m-K, tergantung pada komposisi paduan tertentu. Sebagai perbandingan, aluminium murni memiliki konduktivitas termal sekitar 235 W/m-K pada suhu kamar.

Konduktivitas termal yang tinggi ini memungkinkan paduan aluminium menghilangkan panas dengan cepat, sehingga cocok untuk heat sink, radiator, dan komponen manajemen termal lainnya di berbagai industri, termasuk otomotif, kedirgantaraan, dan elektronik.

Namun, konduktivitas termal yang tinggi dari paduan aluminium disertai dengan koefisien ekspansi termal (CTE) yang relatif tinggi. CTE untuk sebagian besar paduan aluminium berkisar antara 20 hingga 25 μm/m-K (mikron per meter per derajat Kelvin). Ini berarti bahwa untuk setiap kenaikan suhu 1°C, komponen aluminium akan memuai sekitar 20-25 mikron per meter panjangnya.

Karakteristik ekspansi termal dari paduan aluminium merupakan pertimbangan penting dalam desain dan rekayasa, terutama dalam aplikasi di mana stabilitas dimensi sangat penting atau di mana komponen aluminium berinteraksi dengan bahan yang memiliki tingkat ekspansi yang berbeda. Insinyur harus memperhitungkan pemuaian ini untuk mencegah stres, lengkungan, atau kegagalan pada rakitan, terutama di lingkungan dengan fluktuasi suhu yang signifikan.

Beberapa hal penting yang perlu dipertimbangkan mengenai sifat termal paduan aluminium:

1. Komposisi paduan secara signifikan memengaruhi konduktivitas termal dan laju ekspansi.
2. Perlakuan panas dan proses manufaktur dapat sedikit memodifikasi sifat-sifat ini.
3. Kombinasi konduktivitas termal yang tinggi dan laju ekspansi memerlukan pertimbangan desain yang cermat dalam banyak aplikasi.
4. Dalam beberapa kasus, material komposit atau pelapis khusus dapat digunakan untuk mengurangi efek ekspansi termal sekaligus mempertahankan sifat perpindahan panas yang baik.