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珂勒曦小课堂:接触热阻是什么

信息来源:珂勒曦 时间:2019-03-22 08:10:00 浏览次数:-

热传递过程中,大多数固体壁面中的热传导,并不是通过单一的方式完成。其中传递过程中有一个影响因素叫接触热阻,和螺杆真空泵厂家一起来认识下。

固体壁面接触的热传递过程中,一般会认为两表面接触的壁面之间都是平整光滑的,两则之间的接触良好。但实际上,固体表面的接触一般都不可能是紧密的。在微米或纳米尺度下,它们的接触面具有明显的表面粗糙度,更多的是点接触或者是不平整的小面积接触,如下图:

固体壁面接触表面

这就意味着固体壁面之间的热传导实际上是由接触部分的传导、接触点形成的缝隙中的空气对流以及由缝隙形成的空腔辐射三部分构成。因为空气是热的不良导体,相对于表面接触良好而言,这部分就增加了物体导热过程中的额外传热阻力,它就被称之为接触热阻(thermal contact resistance)。接触热阻的值等于两接触面温差与所通过的热流密度(单位时间内,通过物体单位横截面积上的热量)之比。

在电子半导体等很多领域的热设计过程中,接触热阻是很重要的一项参数,接触热阻越大意味着接触表面的温差越大。影响接触热阻的因素包括材料种类、材料表面粗糙度、表面平整度、两种表面材料硬度的匹配、接触表面承受的正压力大小、表面材料的清洁状态、氧化程度、两表面之间填充介质的种类等等,多且复杂,因此对于接触热阻的数值计算需要由实验确定,尚无可靠的理论模型与经验公式。

在真空低温技术中,常用的可以通过在接触面之间放置铟箔、铝箔、银箔等软金属或者涂抹导热油与导热胶等降低接触热阻。日常中,PC芯片与散热器之间涂抹散热硅脂也是这个道理。

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