Почему теплопроводность «чистых» металлов уменьшается с повышением температуры?

Ваша книга неверна (или, по крайней мере, слишком обобщена). Немонотонное поведение (т. е. увеличение и уменьшение) наблюдается при изменении температуры теплопроводности даже чистых металлов. См., например, слайд 20 здесь :

В Справочнике по термической обработке стали Totton сообщается, что теплопроводность «уменьшается с повышением температуры для чистого железа, простых углеродистых и низколегированных сталей», тогда как она увеличивается для «высоколегированных сталей, таких как ферритные и мартенситные стали»:

Глядя на это с другой стороны, рассмотрим металл с сильным отрицательным температурным коэффициентом теплового расширения, скажем, вольфрам. Добавление нескольких примесных атомов технически образует сплав, но я бы не ожидал каких-либо резких изменений в теплопроводности. Таким образом, общее утверждение книги является слишком общим.

Возможно, ваша книга пытается сказать, что в чистых металлах тепловая энергия часто передается главным образом электронами (в отличие от фононов). По мере повышения температуры эти электроны имеют тенденцию легче рассеиваться, тем самым подавляя эту моду. Этот механизм объясняет часто наблюдаемый отрицательный температурный коэффициент теплопроводности чистых металлов.

Но электронная теплопроводность также подавляется увеличением концентрации растворенного вещества в сплавах, что также связано с рассеянием. (Решеточная теплопроводность, опосредованная фононами, обычно также подавляется, но в меньшей степени.) В результате решеточная теплопроводность может стать доминирующим эффектом, и эта мода демонстрирует сильный положительный температурный коэффициент, поскольку фононы термически возбуждаются. .

Температурная зависимость теплопроводности также зависит от метода формования (который, например, изменяет размер зерна) и от примесей, среди прочих факторов. Хотя некоторые тенденции можно разумно объяснить, это не та область, в которой вы можете ожидать, что общие утверждения, сравнивающие чистые металлы со сплавами, будут сохраняться в различных условиях.