热阻与热阻抗修订稿.pdf

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1、 热阻与热阻抗 WEIHUA system office room【WEIHUA 16H-WEIHUA WEIHUA8Q8-热传导的基础理论 傅立叶方程 对界面材料的热传导，一般按一维来处理，其热传导过程可用傅立叶方程描述：QKAT/d?(1)式中：K：导热系数，W/A：接触面积，m2 Q：趁热量，W T：热量流入面与流出面之间的温差，d：壁面的厚度，m 导热系数 导热系数是描述材料导热能力的一个物理量，为单一材料的固有特性，与材料的大小、形状无关。而对于采用玻璃丝网或聚合物膜加固的界面材料，由于其导热系数取决于不同材料层的相对厚度及导热的方向性能，所以用相对导热系数来表征材料的导热性能更合适

2、。热阻 热阻表示单位面积、单位厚度的材料阻止热量流动的能力，表示为：Rd/K.(2)对于单一材料，材料的热阻与材料的厚度成正比；对于非单一材料，总的趋势是材料的热阻随材料的厚度增加而增大，但不是纯粹的线形关系。热阻抗 对于界面材料，用特定装配条件下的热阻抗来表征界面材料导热性能的好坏更合适，热阻抗定义为其热阻和与接触表面间的接触热阻之和，表示如下：Zd/+Ri(3)表面平直度、表面粗糙度、紧固压力、材料厚度和压缩模量将对接触热阻产生影响，而这些因素又与实际应用条件有关，所以界面材料的热阻抗也将取决于实际装配条件，其影响因素有：接触面积 A：接触面积增加，装配热阻即减小。材料厚度 d：绝缘厚度增

3、加，材料的装配热阻增大。装配压力(Pressure)：在理想条件下，装配压力增加，热阻减小，但压 力增加到一定值后，热阻减小的幅度很小，该点的压力则为材料的最佳 压力值。另外，装配热阻的大小还跟测试方法有关。界面材料的测试方法 热阻抗的测试方法 ASTM D5470 规定的测试方法 遵照美国 ASTM D547093 标准其测试原理图如右图所示：测试头为圆柱体：截面积 1in2 表面粗糙度：小于 1m 材料为：铝 6160 T6 加热块及平衡加热器材料为：铜 压力：500PSI1psi 平衡判定：10 分钟内温度变化：小于 1 ASTM D5470 测试方法示意图 计算方法为：热量(Heat)

4、：Qcal1,2=Kcal1,2 Acs m1,2 (W)平均热量(Average Heat):Qavg=(Qcal1+Qcal2)(W)表面温度(Surface Temperature):T6,7surf-T6,7=(T3,7-T6,10)d6,7surf/d3-6,7-10 ()表面温差(Surface Temperature Difference)：TsurfT6surfT7surf ()横截面积(Cross Sectional Area)Acs=+2/4 (m2)热阻抗(Thermal Impedance):Z=Tsurf Acs/Qavg(-m2/W)其中：Kcal 1,2测试头的导热系数;dx-y测试头测点间的距离。m1,2测试头上单位长度的温度变化;Tx在位置 X 处测得得温度。D 1,2测试头 1，2 的直径。