Θερμική αγωγιμότητα

Θερμική αγωγιμότητα είναι η μεταφορά θερμότητας με μικροσκοπικές συγκρούσεις σωματιδίων και κίνηση ηλεκτρονίων μεταξύ αντικειμένων διαφορετικής κινητικής ενέργειας. Εκτός από τη θερμοκρασία περιβάλλοντος, η απομάκρυνση της απορριπτόμενης θερμότητας μέσω θερμικής αγωγιμότητας εξαρτάται από τη θερμική αγωγιμότητα ενός υλικού από το οποίο κατασκευάζεται η ψύκτρα και τη γεωμετρία της ψύκτρας. Μέταλλα, κράματα μετάλλων, ορισμένα οξείδια μετάλλων, κεραμικά, διαμάντια και άλλες μορφές άνθρακα είναι καλοί θερμικοί αγωγοί. Το γραφένιο, ένα αλλοτρόπο του άνθρακα με τη μορφή ενός δισδιάστατου εξαγωνικού πλέγματος ατομικής κλίμακας, έχει εκπληκτικά υψηλή θερμική αγωγιμότητα 5000 W/mK. Μεταξύ των μετάλλων, ο καθαρός χαλκός έχει την υψηλότερη θερμική αγωγιμότητα (περίπου 400 W/mK). Το αλουμίνιο και τα κράματά του έχουν μέτρια θερμική αγωγιμότητα στην περιοχή των 90-240 W/mK. Τα κεραμικά, τα οποία είναι και ηλεκτρικά μονωτικά και θερμικά αγώγιμα, προσφέρουν θερμική αγωγιμότητα μεταξύ 100-200 W/mK. Στα συστήματα φωτισμού LED, η αγωγιμότητα είναι ο πρώτος τρόπος μεταφοράς θερμότητας κατά μήκος της θερμικής διαδρομής. Ξεκινά από τη διασταύρωση ημιαγωγών και το θερμικό φορτίο ταξιδεύει μέσω μιας σειράς εξαρτημάτων για να καταλήξει στην επιφάνεια μεταφοράς μιας ψύκτρας.