Контактное тепловое сопротивление
Cтраница 4
 |
Схема прибора для определения. [46] |
При использовании различных вариантов метода плоской пластины рабочие поверхности испытываемых образцов должны быть плоскими и параллельными в пределах не менее 0 1 мм. Если термопары, фиксирующие температуру, располагаются в отверстиях или пазах горячей или холодных плит, то необходимо учитывать разность температур Д6 в местах расположения датчиков температуры и поверхностью испытываемого образца, которая возникает по двум причинам: теплового сопротивления материала самой плиты и контактного теплового сопротивления на границе раздела между испытываемым образцом и металлическими плитами. [47]
Используя простую модель с определенным расположением этих различных областей и теорию Ли ттла [148] для теплового сопротивления на границе между материалами с различными упругими свойствами, они рассчитали общую теплопроводность. Из их теории следовало, что контактное тепловое сопротивление сильно зависит от температуры ( как Т3 при низких температурах для неметаллов, находящихся в полном механическом контакте), и при низких температурах тепловое сопротивление на многих поверхностях раздела значительно превосходит тепловое сопротивление самих кристаллических областей. При этом по мере того, как вклад граничного теплового сопротивления растет, кривые теплопроводности становятся все круче. [48]
Металлами, обеспечивающими малое контактное тепловое сопротивление, являются медь и алюминий. В качестве металлов покрытий целесообразно применять кадмий и олово. Достаточно пластичными прокладками являются свинцовые, медные и алюминиевые, которые значительно снижают контактное тепловое сопротивление. Заполнение воздушных прослоек теплопроводной пастой ( например, КПТ-8) снижает тепловое сопротивление примерно в 1 5 раза. [49]
В качестве смазок применяются различные крем-нийорганические вещества, а в качестве паст - подобные же вещества, в которые вводится хорошо проводящий тепло наполнитель, например порошок серебра или алюминия. Такие смазки или пасты заполняют пустоты между двумя поверхностями и тем самым снижают контактное тепловое сопротивление. То же самое может достигаться и применением прокладок из пластичных металлов, хорошо проводящих тепло. [50]
Второй способ монтажа термопар по эксплуатационным показателям предпочтительней первого, поэтому применяется гораздо чаще. При нем отпадает необходимость сверлить в образцах отверстия. Термопары имеют постоянный монтаж, что повышает их стабильность и долговечность. Однако при таком способе измерений возникает обычная проблема учета поправки на контактные тепловые сопротивления. [51]
 |
Конструктивные схемы транзисторов. [52] |
По своей конструкции некоторые транзисторы имеют электрическую связь одного из спаев с корпусом, ввиду чего они крепятся на изоляционной шайбе или прокладке. Такие прокладки, обладающие высоким электрическим сопротивлением, как правило, имеют низкую теплопроводность. Поэтому сопротивление RM должно включать в себя и сопротивление прокладки. Следует отметить, что применяемые в последнее время специальные силиконовые смазки к и анодированные теплоотводы позволяют значительно снизить контактное тепловое сопротивление при сохранении необходимых характеристик электрической изоляции. [53]
Возможность длительной эксплуатации ее в значительной мере зависит от конкретных условий. В слое, зажатом между двумя поверхностями ( радиатор и основание прибора), при сравнительно малой площади контакта с внешней воздушной средой стабильность пасты велика. При относительно большом контакте с воздушной средой ( или в вакууме) при температурах свыше 150 С может иметь место подсыхание пасты. Теплопроводящие свойства пасты в значительной степени характеризуются коэффициентом теплопроводности и ее способностью снижать контактное термическое сопротивление. При использовании пасты заметно снижается контактное тепловое сопротивление в приборах. [54]
Коэффициент теплопроводности для большинства неметаллических твердых тел линейно изменяется с температурой. Ряд керамических веществ ( окись бериллия, алюминия, двуокись титана и др.) имеет сложную температурную зависимость для коэффициента теплопроводности. Его велчина вначале падает, а затем возрастает за счет увеличения лучистого переноса тепла внутри этих тел. Указанные керамические вещества являются твердыми диэлектриками и одновременно пористыми телами. Различные пористые материалы характеризуются наличием пустых промежутков ( пор) между отдельными твердыми частицами. Часть этих пор представляет собой небольшие замкнутые объемы, а некоторые из них сообщаются между собой, образуя открытую пористость. Наполнителем пор может являться различная среда. Распространение тепла обусловливается совокупностью различных явлений. Внутри твердых частиц тела, а также в местах непосредственного контакта между ними тепло переносится за счет теплопроводности. В среде, заполняющей поры, перенос тепла осуществляется также теплопроводностью и, кроме того, за счет конвекции и теплового излучения. С увеличением размеров пор роль конвекции увеличивается. При уменьшении размеров пор и увеличении их количества имеет место одновременное уменьшение размеров твердых частиц, составляющих пористое тело. Это приводит к уменьшению поверхности соприкосновения между частицами, соответствующему увеличению контактного теплового сопротивления, а следовательно, уменьшению коэффициента теплопроводности. [55]
Страницы: 1 2 3 4