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接触热阻

 发表时间:2019-09-08 15:38:59

接触热阻总是存在于两个固体表面之间的界面。在这个例子中,我们研究了铜片层间的接触热阻及其对层间表观导热系数的影响。

界面减缓了结构中热量的传播。这可以用边界区域的温度下降来表示,如图所示。

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因此,即使材料的本征导热系数很高,粉末的表观导热系数也很低。接触热阻在任何具有大量界面的结构中都很重要,例如层压板、粉末、复合材料等。


在此应用中,测试了一叠抛光0.2 mm厚的铜片。堆叠后施加轴向的机械压力。为了比较,在两种不同的压力下重复测量,较高的压力是初始压力的四倍多。


各向异性测量表明,在径向(平行板的表面方向)的导热系数在块体铜的预期范围内,略低于400W/mK。然而,在垂直于铜片的方向上,数值要低得多。在1.8 kPa压力的情况下,与平面内导热系数相比,沿界面轴向的导热系数要低650倍。当压力增大时,压力方向上的电导率有所提高,但各向异性仍然显著,平面上导热系数高出460倍。


由于层与层之间不存在介质,导热系数的下降可归因于接触热阻。这清楚地说明了固体表面之间接触热阻的重要性。


1.堆叠0.2毫米厚的铜片导热系数结果。轴向压力1.8 kPa。

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2.堆叠0.2毫米厚的铜片导热系数测试结果。轴向压力7.5 kPa。

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