Linseis > Bilgi > Termal temas direnci

Termal temas direnci

Termal temas direnci nedir?

Termal temas direnci, iki katı madde arasındaki ara yüzeyde ısı transferini karakterize eder.

Yüzeydeki pürüzlülük, imalat ve işleme süreçleri nedeniyle kaçınılmazdır, ancak aynı zamanda malzemenin içsel özellikleri nedeniyle de kaçınılmazdır. Sonuç olarak, iki katının tüm yüzeyi değil, sadece bir kısmı doğrudan temas halindedir ve bu nedenle ısı transferine dahil değildir.

Katı maddeler arasında ortaya çıkan boşluklar genellikle zayıf bir ısı iletkeni olan hava ile doldurulur. [1,2] Bu da arayüzeyde bir sıcaklık sıçramasına neden olur.

Spesifik termal temas direnci için aşağıdakiler geçerlidir:[1]

Karşılıklı değeri termal temas katsayısı olarak da adlandırılır. Spesifik termal temas direnci rk ve makroskopik temas alanı A’nın bölümü termal temas direnci olarak adlandırılır:

Termal temas direncinin birimi (K/W)’dır.

Termal temas direncini ne etkileyebilir?

Katıların yüzey pürüzlülüğü
İki katı madde arasındaki temas yüzeyindeki temas basıncı
Örneğin, temas yüzeyleri arasındaki boşlukların daha iyi ısı ileten malzemelerle doldurulması:
- Jeller, macunlar, faz değişim malzemeleri, filmler, yapıştırıcılar, termal arayüz malzemeleri, vb.
Genel olarak, iki katının kombinasyonu termal temas direncini belirler

Bir direnç modeli kullanılarak termal temas direncini hesaplamak için oldukça basitleştirilmiş bir model kurulabilir. Isı akışı katı ve sıvı bileşenlerine ayrılır ve ayrı ayrı ele alınır. Katı yolda seri bağlı iki direnç vardır. Akışkandan geçen kısım kapalı hava tarafından oluşturulur. Isı her iki kanal üzerinden paralel olarak taşınır, bu nedenle eşdeğer devre şemasında paralel bir devre olarak gösterilebilir. (bkz. Şekil 1)

Eşdeğer devre şemasını ve seri ve paralel devrelerde direnci hesaplamak için bilinen kuralları kullanarak aşağıdaki formül [1] ortaya çıkar:

ile

Malzemelerin 1,2 veya havanın K/W cinsinden termal direnci

Bu geçerlidir:

Modelin bazı zayıf yönleri vardır. İlk olarak, radyasyon şeklindeki ısı transferini hiçbir şekilde hesaba katmaz ve ikinci olarak, sınır tabaka kalınlığı δ ve nominal yüzeyin ısı transferine katılan kısmı φ sadece nadir durumlarda bilinir.

Termal temas direncini nasıl ölçebilirim?

Termal temas direnci, örneğin bir “Termal Arayüz Malzeme Test Cihazı” (TIM test cihazı), örneğin. Ölçmek için bir TIM test cihazı kullanılırsa termal empedans Numune boyunca bir ısı akışı uygulayarak farklı kalınlıklar için bir malzemenin

Doğrusal regresyon kullanılarak ölçüm noktalarından artan bir düz çizgi hesaplanabilir ve termal iletkenlik belirlenebilir. Düz çizginin kesişme noktası, malzeme ile ölçüm bloğu arasındaki termal temas direncine karşılık gelir. Ölçüm bloğu, örneğin pirinçten veya bakır veya alüminyum alaşımı alüminyum alaşım.

Böyle bir ölçümün bir örneği Şekil 2’de gösterilmektedir. Bu, 25 mm x 25 mm boyutunda ve 1 MPa temas basıncı uygulanmış bir VespelTM numunesinin termal empedansının bir ölçümüdür.
Örnekte, kalınlığı 1,1 mm ile 3,08 mm arasında olan numuneler ölçülmüştür.

Edebiyat:

[1] Griesinger, Andreas. Elektronikte termal yönetim, Springer Berlin Heidelberg, 2019.

[2] Incropera, DeWitt, Bergmann, Lavine, Fundamentals of heat and mass transfer.pdf”, John Wiley & Sons, 2017.

makalesini beğendiniz mi ?

Yoksa hala sorularınız mı var? İletişime geçmekten çekinmeyin!

+49 9287 / 880 - 0

Katharina

+49 9287 / 880 - 0

+49 9287 / 880 – 0

[email protected]

Sizin de hoşunuza gidebilecek makaleler

SAN plastikleri: Mekanik stabilite için kilit faktörler olarak moleküler yönelim ve kristallik

Stiren-akrilonitril kopolimeri (SAN), %70-80 stiren ve %20-30 akrilonitrilden oluşan benzersiz malzeme kombinasyonu ile karakterize edilen çok yönlü bir mühendislik plastiğidir.

Lazer Flaş Analizörü: İnşaat sektöründe yalıtım malzemelerinin modern termal karakterizasyonu

Enerji verimliliği ve sürdürülebilirlik için artan gereksinimlerle birlikte, yalıtım malzemelerinin termal özelliklerinin hassas bir şekilde karakterize edilmesi ön plana çıkmaktadır. Isı iletkenliği (λ), hem yeni olduğunda hem de bir yapı malzemesinin tüm yaşam döngüsü boyunca yalıtım performansını değerlendirmek için anahtar parametredir.

Refrakter Alaşımlar (refrakter alaşımlar): Zorlu ortamlarda üretim ve uygulama

Tungsten, molibden, niyobyum, tantal, renyum ve vanadyum gibi malzemelerden yapılan refrakter alaşımlar, havacılık, nükleer teknoloji, yüksek sıcaklık endüstrisi, tıp teknolojisi ve elektronik alanlarındaki ekstrem uygulamalarda kilit rol oynamaktadır

Yapıştırılmış bağlantılarda termal dilatasyon farkı: Güvenilir yapıştırılmış bağlantılar için zorluklar ve çözümler

Otomotiv, havacılık ve elektronik için modern tasarım konseptlerinde, alüminyum, çelik ve karbon fiber takviyeli plastikler (CFRP) gibi çeşitli hafif malzemelerden yapılmış hibrit montajlar, yapışkan yapıştırma teknolojisi kullanılarak giderek daha fazla birleştirilmektedir.

Termal analiz, mikrofiberlerin tekstillerden dökülmesini tahmin etmeye ve azaltmaya nasıl yardımcı olur?

Otomotiv mühendisliği, havacılık ve elektronik için modern tasarım konseptlerinde, alüminyum, çelik ve karbon fiber takviyeli plastik (CFRP) gibi çeşitli hafif malzemelerden yapılan hibrit montajlar, yapıştırıcı teknolojisi kullanılarak giderek daha fazla birleştirilmektedir.

Metallerin termomekanik analizi – Çelik ve alaşımlar için güvenilir malzeme karakterizasyonu

Çelik ve metal endüstrisindeki şirketler sürekli artan taleplerle karşı karşıyadır: Bileşenler yüksek termal yüklere dayanmalı, proses pencerelerine tam olarak uyulmalı ve hedeflenen mikroyapısal değişiklikler genellikle iyileştirilmiş malzeme özelliklerinin anahtarıdır.

Linsei’nin TGA ve STA sistemleri ile demir cevherinin hidrojen indirgenmesinin gelişmiş kinetiği ve proses analizi

Demir cevherinin hidrojen ile doğrudan indirgenmesi, çelik endüstrisinin karbonsuzlaştırılması için merkezi bir öneme sahiptir. Hidrojen bazlı prosesler, karbon taşıyıcılarla yapılan geleneksel indirgemeye kıyasla CO₂ emisyonlarında önemli bir azalma sağlar.

Termal analiz yoluyla hata tespiti: DSC, katmanlı üretimde işlevsel prototipleri nasıl iyileştirir?

Katmanlı üretim, özellikle işlevsel prototiplerin geliştirilmesinde endüstriyel üretimde dönüştürücü bir teknoloji olarak kendini kanıtlamıştır.

Polikarbonat: teknik uygulamalarda şeffaflık ve darbe direnci

Polikarbonat (PC), modern malzeme teknolojisindeki en önemli mühendislik termoplastiklerinden biridir. Yüksek şeffaflık, belirgin darbe mukavemeti ve olağanüstü termal kararlılığın benzersiz kombinasyonu, onu çok sayıda endüstriyel sektörde vazgeçilmez bir malzeme haline getirmektedir.