3003 铝合金的比热容接近工业纯铝，使其在热能存储和温度调节应用中表现优异，例如换热器、炊具和电子外壳。比热容（cₚ）定义为将 1 千克材料升高 1 开尔文所需的热量（J/kg·K）。由于 3003 合金中主要的合金元素锰对 cₚ 的影响很小，其比热容数值与纯铝相近，同时机械强度略有提高。
| 温度 (°C) | 比热容 (J/kg·K) | 备注 |
|---|---|---|
| 20 | 893 | 室温典型值（77 °F） |
| 100 | 915 | 基于 4–300 °C 范围内多项式拟合估算 |
| 200 | 940 | — |
| 300 | 965 | — |
表 1. 3003 铝合金在不同温度下的比热容（近似值）
温度依赖性
如上表所示，3003 合金的比热容随温度升高而略有增加，从室温的约 893 J/kg·K 升至 300 °C 时的约 965 J/kg·K，整个区间内变化幅度不足 10%。这是由于高温下更多声子模式被激发，每升高 1 K 需要更多热量来提升温度。
影响因素
1.合金成分：约 1.2 wt% 的锰提供固溶强化，但对比热容影响极小；少量的硅、铁、铜等杂质对 cₚ 值的影响可忽略不计。
2.显微组织：晶粒尺寸和加工硬化引入的位错会略微影响声子散射，但 O、H14、H18 等状态间的 cₚ 差异通常低于 2%。
3.温度区间：在德拜温度（铝约 428 K）以下，比热容随温度上升更为显著；超过该温度后，cₚ 值趋近于杜朗–佩蒂极限（约 900 J/kg·K）。3003 合金在其使用温度范围内也遵循这一规律。
测量标准
比热容通常采用差示扫描量热法（DSC）或差示热分析（DTA）测定，依据 ASTM E1269 或 ISO 11357 标准。在 DSC 测试中，试样以恒定升温速率加热，同时记录样品与参比物的热流差异，通过分析吸热曲线可得到温度依赖的 cₚ 值。
工程应用
•换热器设计：精确的 cₚ 数据可帮助工程师计算流体流量和换热面积，保证能量高效传递。
•热管理：在炊具或电子设备中，准确的比热容数据是温度仿真模型的基础，用于预测特定热负载下的温升。
•热能存储：3003 合金部件可作为显热储能介质，储存能量 Q=m cp ΔTQ = m \, cₚ \, \Delta T 可通过上述 cₚ 值精确计算。
综上所述，3003 铝合金的比热容与纯铝非常接近——室温下约 893 J/kg·K，300 °C 时约 965 J/kg·K。其高比热容、良好成形性和优异耐腐蚀性，使其成为热管理和换热领域的理想材料。工程师可依托标准 DSC 测量和多项式拟合数据，准确预测其在典型工况下的热行为，确保设计的性能和可靠性。
