حرارتی چالکتا تھرمل کنڈکٹیو مواد کی حرارت کی منتقلی کی صلاحیت کا ایک پیمانہ ہے۔ اعلی تھرمل چالکتا کے ساتھ مواد گرمی کو مؤثر طریقے سے منتقل کر سکتے ہیں اور آسانی سے اسے ماحول سے جذب کرسکتے ہیں. ایک ناقص تھرمل موصل گرمی کے بہاؤ میں رکاوٹ ڈالے گا اور آہستہ آہستہ اپنے گردونواح سے حرارت حاصل کر لے گا۔ ایس آئی (سسٹم انٹرنیشنل) کے رہنما خطوط کے مطابق، مواد کی تھرمل چالکتا کو واٹ فی میٹر فی کیلون (W/mK) میں ماپا جاتا ہے۔
سرفہرست 10 تھرمل طور پر کنڈکٹیو مادّے جن کی پیمائش کی گئی ہے اور ان کی قدروں کا خلاصہ ذیل میں دیا گیا ہے۔ چونکہ تھرمل چالکتا استعمال شدہ آلات اور ماحول کے لحاظ سے مختلف ہوتی ہے جس میں پیمائش حاصل کی جاتی ہے، یہ چالکتا کی قدریں اوسط قدریں ہیں۔
قدرتی طور پر موجود تھرمل طور پر conductive مواد
1. ڈائمنڈ - 2000 - 2200 W/mK
ہیرا فطرت کا بہترین تھرمل چالکتا مواد ہے، جس کی چالکتا کی پیمائش تانبے سے 5 گنا زیادہ ہے، جو امریکہ میں سب سے زیادہ تیار کی جانے والی دھات ہے۔ ہیرے کے ایٹم ایک سادہ کاربن کنکال پر مشتمل ہوتے ہیں، جو اسے موثر حرارت کی منتقلی کے لیے مثالی سالماتی ڈھانچہ بناتا ہے۔ عام طور پر، سادہ ترین کیمیائی ساخت اور سالماتی ساخت والے مواد میں تھرمل چالکتا کی اعلیٰ ترین اقدار ہوتی ہیں۔
ہیرا بہت سے جدید ہینڈ ہیلڈ الیکٹرانک آلات کا ایک اہم جزو ہے۔ الیکٹرانکس میں ان کا کردار گرمی کی کھپت کو فروغ دینا اور کمپیوٹر کے حساس اجزاء کی حفاظت کرنا ہے۔ زیورات میں قیمتی پتھروں کی صداقت کا تعین کرتے وقت ہیروں کی اعلی تھرمل چالکتا بھی مفید ثابت ہوئی ہے۔ ٹولز اور ٹکنالوجی میں تھوڑی مقدار میں ہیرے کی شمولیت سے تھرمل چالکتا پر ڈرامائی اثر پڑ سکتا ہے۔
2. چاندی - 429 W/mK
چاندی گرمی کا نسبتاً سستا اور وافر موصل ہے۔ چاندی بہت سے برقی آلات کا ایک لازمی حصہ ہے اور اس کی خرابی کی وجہ سے سب سے زیادہ ورسٹائل دھاتوں میں سے ایک ہے۔ USA میں تیار ہونے والی چاندی کا پینتیس فیصد پاور ٹولز اور الیکٹرانکس میں استعمال ہوتا ہے (US Geological Survey Mineral Community 2013)۔ چاندی کا ایک ضمنی پروڈکٹ، سلور پیسٹ، ماحول دوست توانائی کے متبادل کے طور پر اس کے استعمال کی وجہ سے مانگ میں اضافہ کر رہا ہے۔ چاندی کا پیسٹ فوٹو وولٹک سیلز کی تیاری میں استعمال کیا جاتا ہے، جو سولر پینلز کا ایک اہم جزو ہیں۔
3. تانبا - 398 W/mK
کاپر ریاستہائے متحدہ میں ترسیلی آلات کی تیاری کے لیے سب سے زیادہ استعمال ہونے والی دھات ہے۔ تانبے میں زیادہ پگھلنے کا مقام اور درمیانی سنکنرن کی شرح ہوتی ہے۔ گرمی کی منتقلی کے دوران توانائی کے ضیاع کو کم کرنے کے لیے یہ ایک بہت موثر دھات بھی ہے۔ دھاتی پین، گرم پانی کے پائپ اور کار ریڈی ایٹرز وہ تمام آلات ہیں جو تانبے کی ترسیلی خصوصیات کو استعمال کرتے ہیں۔
4. گولڈ - 315 W/mK
سونا ایک نایاب اور مہنگی دھات ہے جو مخصوص کوندکٹو ایپلی کیشنز کے لیے استعمال ہوتی ہے۔ چاندی اور تانبے کے برعکس، سونا شاذ و نادر ہی داغدار ہوتا ہے اور بہت زیادہ سنکنرن حالات کا مقابلہ کر سکتا ہے۔
5، ایلومینیم نائٹرائڈ - 310 W/mK
ایلومینیم نائٹرائڈ اکثر بیریلیم آکسائیڈ کے متبادل کے طور پر استعمال ہوتا ہے۔ بیریلیم آکسائیڈ کے برعکس، ایلومینیم نائٹرائڈ مینوفیکچرنگ کے لیے صحت کو خطرہ نہیں بناتا، لیکن پھر بھی بیریلیم آکسائیڈ سے ملتے جلتے کیمیائی اور جسمانی خصوصیات کو ظاہر کرتا ہے۔ ایلومینیم نائٹرائڈ ان چند مواد میں سے ایک ہے جس میں اعلی تھرمل چالکتا اور برقی موصلیت کی خصوصیات ہیں۔ اس میں تھرمل جھٹکے کے خلاف غیر معمولی مزاحمت ہے اور یہ مکینیکل چپس میں برقی انسولیٹر کے طور پر کام کرتا ہے۔
6. سلکان کاربائیڈ - 270 W/mK
سلکان کاربائیڈ ایک سیمی کنڈکٹر ہے جو سلکان اور کاربن ایٹموں کے متوازن مرکب پر مشتمل ہوتا ہے۔ جب تیار کیا جاتا ہے اور ایک ساتھ ملایا جاتا ہے تو، سلکان اور کاربن مل کر ایک انتہائی سخت اور پائیدار مواد بناتے ہیں۔ یہ مرکب عام طور پر آٹوموٹو بریکوں، ٹربائنز اور سٹیل کے مرکب کے جزو کے طور پر استعمال ہوتا ہے۔
7. ایلومینیم - 247 W/mK
ایلومینیم کا استعمال اکثر تانبے کے مؤثر متبادل کے طور پر کیا جاتا ہے۔ اگرچہ تانبے سے کم موصل ہے، ایلومینیم بہت زیادہ ہے اور اس کے کم پگھلنے کے نقطہ کی وجہ سے اس کے ساتھ کام کرنا آسان ہے۔ ایلومینیم ایل ای ڈی لیمپ (لائٹ ایمیٹنگ ڈائیوڈس) کا ایک اہم جزو ہے۔ کاپر-ایلومینیم مرکب تیزی سے مقبول ہو رہے ہیں کیونکہ وہ تانبے اور ایلومینیم دونوں کی خصوصیات سے فائدہ اٹھا سکتے ہیں اور کم قیمت پر تیار کیے جا سکتے ہیں۔
8، ٹنگسٹن - 173 W/mK
ٹنگسٹن میں زیادہ پگھلنے کا مقام اور بخارات کا کم دباؤ ہوتا ہے، جس کی وجہ سے یہ ان آلات کے لیے ایک مثالی مواد بناتا ہے جو زیادہ شدت والی بجلی سے متاثر ہوتے ہیں۔ ٹنگسٹن کی کیمیائی جڑت اسے کرنٹ کو تبدیل کیے بغیر الیکٹران خوردبین کے حصے کے طور پر الیکٹروڈ کے طور پر استعمال کرنے کی اجازت دیتی ہے۔ یہ روشنی کے بلب اور کیتھوڈ رے ٹیوبوں کے اجزاء میں بھی کثرت سے استعمال ہوتا ہے۔
9. گریفائٹ 168 W/mK
گریفائٹ ایک وسائل سے بھرپور، کم قیمت اور دوسرے کاربن آئیسومر کے لیے ہلکے وزن کا متبادل ہے۔ یہ اکثر پولیمر مرکبات میں ان کی تھرمل چالکتا کو بڑھانے کے لیے ایک اضافی کے طور پر استعمال ہوتا ہے۔ بیٹریاں ایسے آلات کی ایک عام مثال ہیں جو گریفائٹ کی اعلی تھرمل چالکتا کو استعمال کرتی ہیں۔
10. زنک 116 W/mK
زنک ان چند دھاتوں میں سے ایک ہے جسے آسانی سے دوسری دھاتوں کے ساتھ ملا کر دھات کا مرکب بنایا جا سکتا ہے (دو یا دو سے زیادہ دھاتوں کا مرکب)۔ امریکہ میں زنک کے بیس فیصد آلات زنک کے مرکب سے بنائے جاتے ہیں۔ Galvanizing تیار شدہ خالص زنک کا 40 فیصد استعمال کرتا ہے۔ Galvanizing دھات کو موسم اور زنگ لگنے سے بچانے کے لیے اسٹیل یا آئرن پر زنک کی کوٹنگ لگانے کا عمل ہے۔
مصنوعی سطح کے علاج کا مواد
ڈی ایل سی ڈائمنڈ لائک کوٹنگ - ایک نینو کوٹنگ جو ویکیوم کوٹنگ تکنیک، پی وی ڈی پروسیس کا استعمال کرتے ہوئے تیار کی گئی ہے۔ اچھی موصلیت اور تھرمل چالکتا ہے۔
Al2O3 ایلومینیم آکسائیڈ کوٹنگز - نینو کوٹنگز جو CVD عمل سے تیار ہوتی ہیں۔ یہ اچھی موصلیت کے علاوہ تھرمل چالکتا کے ساتھ زیادہ عام جامع فنکشنل فلم ہے۔ تھرمل سپرے پر فلم کی موٹائی کنٹرول اور بانڈنگ کے اہم فوائد ہوں گے۔ تاہم، اعلی قیمت شاید ہی مقبول ہے. تھرمل چالکتا: 23-32 (W/m*k)
HBN ہیکساگونل بوران نائٹرائڈ کوٹنگ {{0}} (W/m*k)، 500 ڈگری محیط سے اوپر تھرمل چالکتا کے لیے بہترین سیرامک کوٹنگ۔ نیز اعلی درجہ حرارت پر بہترین سیرامک موصل مواد (بریک ڈاؤن وولٹیج 3kv/mm)۔ روایتی طور پر کیمیائی طور پر غیر فعال، 0.16 آکسیڈیشن مزاحم کا کم رگڑ گتانک، آکسیجن کے ساتھ 900 ڈگری، آکسیجن کے بغیر 2000 ڈگری۔ NAXICO کا TiB2 جامع ویکیوم کوٹنگ کا عمل حسب ضرورت سپر درجہ حرارت مزاحم اور انتہائی سخت نینو کوٹنگز کی اجازت دیتا ہے۔
بی او بیریلیم آکسائیڈ - جامنی تانبے کی طرح تھرمل چالکتا۔ پاؤڈر انتہائی زہریلا ہے۔ اتار چڑھاؤ 1000 ڈگری سے شروع ہوتا ہے۔ مرحلہ وار ہونا شروع ہو رہا ہے۔
