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Thermische Leitfähigkeit

Lexikon Pharmatechnologie
Thermische Leitfähigkeit

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Auch: Wärmeleitfähigkeit, Wärmeleitvermögen, Wärmeleitzahl.

Formelzeichen: λ, Einheit: W/K m s.

Spezifische Eigenschaft eines Stoffes, Wärmeenergie transportieren zu können. Ähnlich der elektrischen Leitfähigkeit unterscheidet man auch hier aufgrund des strukturellen Aufbaus eines Stoffes gute Leiter und Isolatoren, was auf die strukturellen Mechanismen des Stoffaufbaus zurückzuführen ist. Die gute thermische Leitfähigkeit bzw. Wärmeleitfähigkeit von Metallen erklärt sich aus dem kristallinen Aufbau der Struktur, wobei das Elektronengas nach dem Impulsmodell für den Energietransport verantwortlich ist.

Die Wärmeleitfähigkeit wird durch den spezifischen Beiwert λ definiert, der jedem Werkstoff eigen ist, z. B. λ 1.4404 = 15 W/K m, λ Baustahl = 50 W/K m.

Die Beispiele zeigen, dass austenitischer Edelstahl im Vergleich zu ferritischem Baustahl ein wesentlich reduziertes Wärmeleitvermögen (Wärmeleitung) hat; analog auch ein deutlich reduziertes elektrisches Leitvermögen (Baustahl: 8 m/Ωmm2; 1.4404 = 1,5 m/Ωmm2). Diese Unterschiede sind v. a. bei gemischten Konstruktionen aus Edelstahl und Baustahl exakt zu beachten, sofern stark schwankende Betriebstemperaturen zu erwarten sind.

Kunststoffe haben eine wesentlich schlechtere Wärmeleitfähigkeit (ca. 1/100 von 1.4404) und zählen prinzipiell zur Gruppe der Isolatoren.

© 2013 – ECV – Lexikon der Pharmatechnologie

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