今年早些时间，我在研究电解液设备的致冷效率提升的课题中，发现一个有意思的现象，看似都是金属，不同的金属材料之间，其热导率的差异大大超过了我们的主观感觉.

先介绍一下热导率的概念，引用一下百度上的定义:

在物体内部垂直于导热方向取两个相距1米，面积为1平方米的平行平面，若两个平面的温度相差1K(开尔文)，则在1秒内从一个平面传导至另一个平面的热量就规定为该物质的热导率，其单位为瓦特/(米·开)，英文为W/(m·K).

因为1开尔文(绝对温标)与1摄氏度的温度差值是相等的，只是具体数值绝对温度=273.15+摄氏温度.因此这一单位有的地方也写作W/(m.℃). 

另外，在早期的一些文献中，还有用 Cal/(cm·℃), 它的数值比较小，要转化为W/(m·K)要乘以418.

概念讲完，我们先来看一些具体的数值，以W/(m·K)为单位

为了更直观一点，以图形显示之:

我们常用的不锈钢只有区区的15W/(m.K), 换成成本高一点的铜，就可以涨到接近400W/(m.K), 也即在相同条件下(厚度/温差梯度/温度)下，热导率足足可以提升26倍.

银是导电性和导热性最好的金属. 但有意思的是，虽然金刚石不导电，但导热性极好，比银还高得多，其热导率可以达到2320W/(m.K), 这一点也是极为惊人的，只是现在还不能普及利用.

另一个冷知识是，据某文章的推算，保温瓶的热导率(整体效率)大约是0.0023 W/m.K.

相应的，我们知道如果没有对流效果，气体的传热效果是很差的. 但有多差呢，数据告诉我们:

注意这个单位是上面金属热导率的百万分之一，即μW/(m.K).

但是不管哪种气体，其导热率肯定不如真空.所以，多数情况下，如果允许用真空，还是真空保温的效果更好.

启示1: 如果将调配釜的导热材料更换为铜，热导率可以大幅度提升20多倍.成本的提升不过数倍而已. 如果要达到同样的导热速率，其它因素不变，换热面积可以缩小到原来的4%左右，可以大大缩小.

有人会提出反对意见说，铜的耐腐蚀性不行，与电解液接触会腐蚀产生铜金属离子污染电解液. 其实这个问题并不难解决，利用Triz发明的矛盾分离原理即可解决，于是有

启示2: 不直接冷却电解液，我冷却溶剂不行吗?

启示3: 不直接冷却电解液，我用复合金属材料，内层接触溶液的面为薄的不锈钢层，主要结构仍为铜板，即可以耐腐蚀，又可以高导率. 当然缺点也是有的，这种板材比较难搞.

根据热量的传递公式，传热速度与温差梯度成正比，与传热壁厚度与反比，从温度梯度方面来看，可以降低冷源的温度从而得到更高的温度梯度，这一方式被多数人掌握，不用赘述；另一角度减少传热壁厚度也是可行的，只不过壁厚少了机械强度会降低，从设备设计的角度可能不行--不能简单的减少厚度，还需要增加机械强度才行.

为此，我又调查了一下，不同的材料其机械强度也有很大的差异，以屈服强度来对比，普通的316L不锈钢为最小170MPa，304不锈钢为最小310MPa，而一些新的材料，其屈服强度可以达到1400MPa，有的甚至可以达到2200MPa. 理论上来讲，如果强度提升1倍，而材料厚度也可减少一半.

启示4: 如果要加强导热速率，可以减少壁厚，但减少壁厚需要保证强度，为此可以使用强度更高的新材料.

这样一想，其实为了提高致冷的效果，(或者说提高导热速度),可以做的工作还不少，比如改善传热的方式或者传热的设备形式等等. 

最后说一下，根据以上启示形成的创新点，我们已经提交了专利申请，只是目前还没有进入到公开阶段，就不展开了.也希望看到的朋友不要简单模仿就去申请，否则大概率是无效的.