Kas yra šilumos laidumas?

Šilumos laidumas yra savybė, nurodanti, kaip lengvai šiluma juda per medžiagą, kai joje yra temperatūros skirtumas. Simbolis yra k arba kartais λ, o standartinis vienetas yra W/(m·K). Jei medžiaga turi didelę k reikšmę, šiluma per ją teka greitai. Jei k yra mažas, šiluma juda lėtai.

Penkiolika metų praleidau kurdamas pastatų izoliaciją ir{0}}šilumos kriauklių projektavimą, ir kiekvieną kartą, kai kas nors išmeta „šilumos laidumą“ be konteksto, turiu prikąsti liežuvį. Duomenų lapų numeriai matuojami tobulomis laboratorinėmis sąlygomis. Realios dalys realiose sistemose beveik niekada nemato tų tikslių sąlygų.

Laboratorinė vertė prieš tikrąją dalį

Laboratorinis šilumos laidumas matuojamas ant plokščio, švaraus,{0}}be defektų mėginio su puikiu kontaktiniu slėgiu ir be oro tarpų. Lauke turite paviršiaus šiurkštumą, oksido sluoksnius, kontaktinio slėgio pokyčius ir dažnai ploną oro plėvelę, kuri sunaikina efektyvų laidumą. Vadovėlyje esantis varinis blokas gali rodyti 400 W/(m·K), bet sujunkite du varinius radiatorius su 2 MPa slėgiu ir jums pasisekė, kad sąsajoje pamatysite 50 000 W/(m²·K).

Metalai

Gryno vario galia kambario temperatūroje yra apie 401 W/(m·K). C10100 be deguonies yra keliais taškais aukštesnis, o komercinis C11000 – keliais punktais žemesnis. Aliuminio 6061 galia yra 167–180 W/(m·K), atsižvelgiant į temperatūrą, . 6063 paprastai yra 200–210, nes jis yra ekstruzinis, o grūdelių struktūra geriau išsilygina. Grynas sidabras viską įveikia ~430, bet niekas jo nenaudoja už kelių RF ertmių.

Ne{0}}metalai, kurie stebina žmones

Deimantas (CVD arba vienas -kristalas) veikia 1000–2200 W/(m·K). Naudojame jį lazeriniams-diodams ir GaN HEMT vartams, kai pinigai nėra objektas. Grafitas plokštumoje (pirolitiniai arba grafeno lakštai) gali pasiekti 1500–2000 išilgai plokštumos, nukrenta iki 6 statmenai. Dėl šios anizotropijos turite būti atsargūs, kaip orientuojate grafito šilumos skleidiklius telefonuose.

Keramika ir užpildai

Aliuminio nitridas (AlN) gamybinėse klasėse yra 170–220 W/(m·K). Berilio oksidas buvo 250–300, bet daugelyje vietų buvo uždraustas. Boro nitrido (h-BN) trombocitai suteikia jums 300–600 colių-plokštumą, kai jie yra išlygiuoti polimere, galbūt nuo 30 iki{11}}plokštumos. Paprasto aliuminio oksido (Al2O3) yra tik 30–35, tačiau 90 % LED plokščių vis dar naudoja jį, nes jis pigus ir dielektrinis.

Polimerai ir tepalai

Neužpildytas epoksidinis arba poliuretanas yra 0,2–0,3 W/(m·K). Įdėkite 70 tūrio % aliuminio oksido arba boro nitrido ir galite stumti 2–4 W/(m·K). Šiluminės trinkelės, kurias perkate iš „Digi{7}}Key“ paprastai yra 1–8 W/(m·K), tačiau tikroji kliūtis yra kontaktinė varža kiekviename paviršiuje. -Medžiagų keitimo fazė prasideda nuo 3–5, skysto metalo (galio) sąsajos gali pasiekti daugiau nei 30, jei galite gyventi su netvarka.

Įprastos vertės, kurias iš tikrųjų naudoju nustatydamas radiatorių dydį

Apatinė eilutė: masinis k skaičius yra tik pusė istorijos. Atsparumas kontaktui, paviršiaus apdaila, montavimo slėgis ir priklausomybė nuo temperatūros dažniausiai nusprendžia, ar jūsų procesorius droselis, ar jūsų IGBT veikia.

Aš visada sumažinu laboratorijų skaičių bent 30 %, kai{1}}praėjote pirmą kartą, tada išmatuoju tikrąją sankryžos temperatūrą stende. Visa kita prašo grąžinti lauką.