熱阻(thermal resistance)是指在有溫度差的情形下,物體抵抗傳熱的能力。是一特定物體的特性,單位是℃/W。對(duì)于單一材料,這種熱阻我們可以稱為絕對(duì)熱阻(R1),熱導(dǎo)率越高的物體,絕對(duì)熱阻通常會(huì)越低。
但在實(shí)際應(yīng)用過程中,還存在另外一種熱阻,當(dāng)熱量流過兩個(gè)相接觸的固體的交界面時(shí),界面本身對(duì)熱流呈現(xiàn)出明顯的熱阻,我們稱之為接觸熱阻(R2)。他的存在主要是由于表面粗糙度的影響。接觸部位之間普遍存在著空隙,在多數(shù)工程實(shí)踐中,間隙中充滿著空氣。因此傳熱是借通過接觸間隙的傳導(dǎo)和/或者輻射、對(duì)流實(shí)現(xiàn)的。
因此整個(gè)熱量流通的過程中的熱阻應(yīng)該為:
R總=R1+R2
這就是實(shí)際裝配過程中有些工程師發(fā)現(xiàn)導(dǎo)熱率高的導(dǎo)熱材料與低導(dǎo)熱率的導(dǎo)熱材料表現(xiàn)效果基本一樣。最大的可能就是高導(dǎo)熱率的材料因?yàn)橛捕却螅穸炔痪鶆颍瑵櫱中圆畹仍驅(qū)е滤慕佑|熱阻比低導(dǎo)熱率的接觸熱阻大,最終,兩者的整體熱阻相當(dāng),結(jié)果表現(xiàn)差別不大。
所以,設(shè)計(jì)人員在導(dǎo)熱設(shè)計(jì)時(shí)最主要的參數(shù)應(yīng)該是總熱阻(R總),而不是單獨(dú)材料的絕對(duì)熱阻(R1)。相對(duì)導(dǎo)熱界面材料,選擇硬度小,貼合性高,潤侵性好都是減小接觸熱阻(R2)的最好途徑。
一般來講,相同絕對(duì)熱阻(R1)的材料在不同狀態(tài)下總熱阻(R總)會(huì)有很大的卻別:
導(dǎo)熱相變材料>流動(dòng)性好的導(dǎo)熱硅脂>流動(dòng)性差的導(dǎo)熱硅脂 >硬度低的導(dǎo)熱硅膠片>硬度高的導(dǎo)熱硅膠片
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