Примеры хорошей теплопроводности:

Как по мне, самые наглядные примеры хорошей теплопроводности — это материалы и узлы, где «тепло уходит» быстро и равномерно:

• Алмаз — рекордсмен: порядка 1000–2200 Вт/(м·К). Его тонкие пластины кладут под мощные кристаллы (лазеры, СВЧ-приборы, светодиоды) как сверхэффективные теплорассеиватели.

• Серебро — ~430–450 Вт/(м·К). Встречается в дорогих теплопастах и токопроводящих/теплопроводящих пастах, а также в отдельных тепловых вставках и контактах.

• Медь — ~390–400 Вт/(м·К). Классика радиаторов и теплотрубок в компьютерах, теплообменников кондиционеров/холодильников, утюгов и паяльников (медное жало).

• Золото — ~315 Вт/(м·К). Используют в микросборках: и проводит тепло хорошо, и не окисляется.

• Алюминий — ~200–235 Вт/(м·К). Легкий и дешевый «рабочий конь»: радиаторы ПК, автомобильные радиаторы, корпуса электроники, сковородки и кастрюли с алюминиевым дном для равномерного прогрева.

• Графит/пиролитический графит — в плоскости ~200–500 Вт/(м·К) (поперек намного ниже). Тонкие графитовые прокладки в смартфонах и ноутбуках служат «теплораспределителями», растягивая горячую точку по площади.

• Кремний — ~130–150 Вт/(м·К). Хотя это полупроводник, тепло проводит очень прилично; кристалл сам по себе отводит тепло от активных областей.

• Карбид кремния (SiC) — примерно 120–270 Вт/(м·К). Подложки и силовая электроника: одновременно прочный, термостойкий и теплопроводный.

• Нитрид алюминия (AlN) — ~140–180 Вт/(м·К). Керамика с хорошей теплопроводностью и электрической изоляцией — идеальна для подложек мощных ИС и светодиодов.

• Окись бериллия (BeO) — ~200–300 Вт/(м·К). Очень теплопроводная изолирующая керамика для ВЧ/СВЧ, но с токсикологическими ограничениями при обработке.

• Жидкие металлы (например, галлий-индий-олово, «Galinstan») — ~16 Вт/(м·К): для жидкометаллического охлаждения CPU/GPU это много по меркам жидкостей и дает отличный контакт с кристаллом.

• Теплотрубки/вэйпор-чемберы — формально это не «чистая» теплопроводность, а перенос тепла за счет фазового перехода, но вдоль оси они эквивалентны сотням–тысячам Вт/(м·К). Поэтому их ставят в ноутбуках, видеокартах и тонких смартфонах.

Бытовые и инженерные «живые» примеры:

• Кастрюли и сковороды с алюминиевым или медным сердечником прогреваются равномерно, без «островков» перегрева.

• Радиаторы ПК: алюминиевые ребра + медное основание/теплотрубки — баланс цены, массы и лучшего отвода от горячего кристалла.

• Авторадиаторы и кондиционеры: алюминиевые соты и медные трубки эффективно уносят тепло к воздуху.

• Смартфоны/ноутбуки: графитовые пластины и вэйпор-чемберы растягивают тепло от чипов по корпусу, чтобы не было точечных ожогов пальцам.

Если грубо упорядочить «кто лучше проводит тепло»: алмаз > серебро ≈ медь > золото > алюминий > графит (в плоскости) > хорошие керамики (AlN, BeO, SiC) > кремний > сплавы. Полимеры, дерево и большинство строительных материалов — уже про плохую теплопроводность, их как раз используют для утепления.