Issiqlik o'tkazuvchanligi - bu elektronikadan qurilishgacha bo'lgan ko'plab dasturlarda tanqidiy mulkdir. Qaysi materiallar termal o'tkazuvchanligini tushunish va bu sohalarda ishlash va samaradorlikni optimallashtirish uchun zarurdir.

Issiqlik o'tkazuvchanligiga kirish

Uning yadroda issiqlik o'tkazuvchanligi - bu materialning issiqlikni o'tkazish qobiliyatidir. Ushbu mulk ko'p jihatdan materialning tuzilishi va bog'lanishiga bog'liq. Masalan, metallar energiya uzatishni osonlashtiradigan bepul elektronlar tufayli yuqori issiqlik o'tkazuvchanligini namoyish etadilar. Mis, alyuminiy va kumush kabi materiallar ko'pincha issiqlik tarqalishi zarur bo'lgan qo'llanmalarda qo'llaniladi. Ularning yuqori issiqlik o'tkazuvchanligi ularni issiqlik botishi, issiqlik almashinuvchi va turli xil elektron komponentlarda foydalanish uchun ideal qiladi.

Metallar: Issiqlik o'tkazuvchanligi ko'rsatkichlari

Metalllar o'zlarining eng zo'r issiqlik o'tkazuvchanligi uchun butunlay tan olinadi. Ular orasida mis va alyuminiy ko'pincha ularning narxi tufayli ishlab chiqarishda tez-tez ishlamoqda. Mis, garchi qimmatroq bo'lsa-da, yuqori o'tkazuvchanlikni taklif qiladi va odatda optimal issiqlik uzatish juda muhimdir. Alyuminiy, mis o'tkazuvchan bo'lmaganda, ko'p miqdordagi sanoat dasturlarida mashhur bo'lish uchun engilroq va arzonroq variantni ta'minlaydi. Ushbu metallar ko'pincha issiqlik o'tkazuvchan material ishlab chiqaruvchisi tomonidan termal boshqaruv tizimlarini takomillashtirishga ixtisoslashgan issiqlik o'tkazuvchan material ishlab chiqaruvchisi tomonidan ishlab chiqilgan mahsulotlarda uchraydi.

Nobo bo'lmaganlar

Metalllar yaxshi bo'lsa-da - ularning harakatchan xususiyatlari bilan tanilgan, ayrim notijorat bo'lmagan tibbiy materiallar ham muhim issiqlik o'tkazuvchanligini namoyish etadi. Ushbu toifadagi grafit va olmos ajralib turadi. Grafit, uning qatlamlangan tuzilishi tufayli uning kristallarining samolyoti bo'ylab issiqlik uzatilishini osonlashtiradi. Ushbu mulk uni issiqlik interfeysi materiallari va batareya texnologiyalari kabi ilovalarda foydali qiladi. Tabiiy uchastka materiallari orasidagi eng yuqori taniqli issiqlik o'tkazuvchanligi bo'lgan olmos yuqori - Iqtisodiyot issiqlik maydonlarida qo'llaniladi. Garchi uning foydasi narxi bilan cheklangan bo'lsa-da, sintetik olmoslar ma'lum bir yuqori darajadagi tobora ko'proq hayotiy ta'minlanmoqda.

Keramika va kompozitlar

So'nggi yillarda kulolchilik va kompozit materiallar issiqlik xususiyatlariga e'tibor qaratdilar. Alyuminiy nitrid va kremniy karberi kabi ilg'or kulolchilik, mukammal elektr izolatsiyasi bilan birlashtirilgan mo''tadil termal o'tkazuvchanlikni ta'minlaydi. Ushbu kombinatsiya ayniqsa elektron substrat va qadoqlashda juda muhimdir. Bundan tashqari, polimerlar yoki boshqa matritsalar bilan o'tkazuvchan plomba aralashtirilgan kompozit materiallar, tikilgan issiqlik xususiyatlariga imkon beradi. Ushbu kompozitlar o'ziga xos talablarga javob beradigan muhandis bo'lib, shu bilan termal o'tkazuvchan qo'llanmalar doirasini kengaytirish.

Rivojlanayotgan materiallar va innovatsiyalar

Innovatsiyalar yangi terlovchi materiallarining rivojlanishini boshqarishda davom etmoqda. Uglerodni muhofaza qilish materiallari, masalan uglerod nanotubes va grafeni, masalan, uglerod Nanotubes va grafeniyani o'rganish issiqlik boshqarmasi ufqlarini kengaytirmoqda. Ushbu materiallar engil va moslashuvchan xususiyatlarga ega bo'lmagan issiqlik o'tkazuvchanligi uchun imkoniyatlarni taklif qiladi. Tadqiqot rivojlanishi sifatida ushbu rivojlanayotgan materiallar kelgusidagi texnologiyalarda muhim rol o'ynashi kutilmoqda.

Xulosa

Materiallarning issiqlik o'tkazuvchanligini tushunish turli sohalarda samarali dizayn va qo'llash uchun juda muhimdir. Metalllarning yuqori savdosidan rivojlanayotgan materiallarning innovatsion salohiyatiga ko'ra, har bir turi noyob afzalliklarni taklif etadi. Issiqlik o'tkazuvchan moddiy-texnik ishlab chiqaruvchisi ushbu o'zgarishlar bilan kesish uchun ushbu o'zgarishlar haqida xabardor bo'lishi kerak. Edmal boshqaruvni boshqarish muammolariga mos keladi. Moddiy fanlardagi evolyutsiya kelajakdagi texnologiyalarning samaradorligi va samaradorligini oshirishga va'da beradi.

Materiallar fani sohasida issiqlikni o'tkazish qobiliyati uning issiqlik o'tkazuvchanligi bilan birlashtirilgan. Yuqori issiqlik o'tkazuvchanligi qo'llaniladi, u elektronika, avtomobilsozlik va aerokokos sohasida samarali issiqlik uzatilishi talab etiladi. Bir nechta materiallar yuqori issiqlik o'tkazuvchanligini namoyish etadi, bu muhim dasturlarga beriladi.

● Metallar: Termallik o'tkazuvchanligi uchun mezon

Metalllar o'zlarining a'lo termal o'tkazuvchanligi uchun taniqli, asosan issiqlik uzatishni osonlashtiradigan bepul elektronlar mavjudligi tufayli. Metalllar orasida mis va alyuminiy issiqlik tashabbuskor materiallari. Mis taxminan 400 Vt / M · k ning issiqlik o'tkazuvchanligi bilan maqtanadi, uni issiqlik botishi va issiqlik almashtirgichlari uchun afzal ko'radi. Uning yuqori martabali o'tkazuvchanligi uning o'zgaruvchanligi va korroziyaga chidamliligi bilan to'ldiriladi, uning ko'p qirraliligini oshiradi.

Alyuminiy taxminan 235 Vt / m · kali issiqlik o'tkazuvchanligi bilan yaqindan kuzatiladi. Mis, alyuminiyning quyi zichligi va narxi uni juda yaxshi alternativaga aylantirsa - Ta'sirchan arizalar. Bundan tashqari, uydirish qulayligi avtomobilsozlik radiatorlariga elektron qurilma uyidan keng qamrovli dasturlarni amalga oshirishga imkon beradi.

● Nobe bo'lmaganlar

Yuqori issiqlik o'tkazuvchanligini oshirish metallar bilan cheklanmaydi. Ba'zilar uchun - metall materiallari, shuningdek, issiqlik o'tkazuvchanlik xususiyatlarini namoyish etadi, uglerod - asosidagi materiallar. Olmos, uglerod nanotubes va grafen ushbu toifadagi birinchi o'rinda turadi.

Olmos - bu tabiiy mard, ammo 2000 Vt / m dan katta issiqlik o'tkazuvchanligi bilan, uni eng tezkor harakatlantiruvchi materiallar qilgan. Uning kamdan-kam hollari va xarajatlari keng tarqalgan foydalanishni cheklaydi, sintetik olmoslar tobora yuqori - Imkit elektronika va kesish - EDGE texnologiyasining dasturlari.

Grafen, ikkita - Ikki - dazmolning o'lchamlari tuzilishi bilan, 5000 Vt / m dan oshadi. Ushbu issiqlik davom etadigan materiallar butun dunyo bo'ylab tadqiqotchilarning e'tiborini termal boshqaruv arizalarida olib borilayotgan tadqiqotchilarning e'tiborini egalladi. Grafenning moslashuvchanligi va kuchi uni kosmik va issiqlik tarqalishi juda muhim bo'lgan miniaturizatsiyalashgan elektronika uchun jozibali tanlov qiladi.

● Keramika: rivojlanayotgan chegara

Keramika materiallari tarixan ion va kovalent aloqasi tufayli kamroq issiqlik o'tkazuvchanligi bilan bog'liq edi. Biroq, materiallar muhandislik sohasidagi yutuqlar issiqlik o'tkazuvchanligini yaxshilaydigan keramik kompozitlarni rivojlantirishga olib keldi. Boron Nitid va alyuminiy nitridi diqqatga sazovordir.

Boron Nitrid, ko'pincha "oq grafit" deb nomlanadi, bu issiqlik o'tkazuvchanligi bor, bu uning olti burchakli shaklda ishlatilganda 400 Vt / m dan kichikgacha bo'lishi mumkin. Issiqlik o'tkazuvchanligi va elektr izolatsiyasining o'ziga xos kombinatsiyasi uni yuqori darajadagi dasturlarda bebaho qiladi -

Alyuminiy Nitrid - bu elektronliqlardan foydalanishni kuchaytirgan yana bir keramik issiqlik tashabbuskor material. Taxminan 180 Vt / m ning issiqlik o'tkazuvchanligi bilan, u mikroelektronikadagi substratlar uchun idealizatsiya qilish uchun samarali issiqlik mavzusida xizmat qiladi.

● Xulosa: issiqlik konditsioner materiallari

Yuqori issiqlik o'tkazuvchanligi bilan materiallarni qidirish dinamik, chunki bu juda muhimdir. Texnologiyalarning samaraliroq termal boshqaruvni kuchaytirishga bo'lgan talablar va yangi materiallar va kompozitlarni tadqiq qilish davom etmoqda. Metalllar taqsimlanganda, noxush bo'lmagan materiallar va ilg'or kulolchilik landshaftni qayta tiklamoqda. Kelajak har doim boshqariladigan engil issiqlik ta'minoti o'tkazuvchan materiallarini, texnologiya va sanoatning rivojlanishi ehtiyojlarini ko'radi.

Issiqlik o'tkazuvchanligi materiallar fanining tanqidiy mulki hisoblanadi, ko'pincha ma'lum bir dasturlar uchun materialning yaroqliligini aytib. Eng issiqlik o'tkazuvchan materialni tashkil etish texnologiyalar va turli xil sanoat dasturlaridagi yutuqlar uchun zarurdir.

Termal o'tkazuvchanlikni tushunish

Issiqlik o'tkazuvchanligi - bu materialning issiqlik qobiliyatining o'lchovidir. Odatda bu metr uchun vattda ifodalanadi - Kelvin (W / M0). Yuqori issiqlik o'tkazuvchanligi bo'lgan materiallar elektronika, issiqlik almashuvchilar va muhandislik dasturlari kabi samarali isitish tarqalishini talab qiladigan sohalarda juda muhimdir. Texnologik talablarning oshishi sifatida, mukammal issiqlik ta'minoti bilan bog'liq materiallarga bo'lgan talab.

Issiqlik zaryadiy materiallarining cho'qqisi

Barcha taniqli materiallar orasida olmos darajasi eng tomir kuchini tashkil etadi. Taxminan 2000 Vt / m · dan issiqlik o'tkazuvchanligi bilan olmos, metallar, noizom bo'lmagan metallar, bo'lmagan va keramika kabi boshqa materiallardan ustundir. Ushbu mulk uning kristalli panjara tuzilishi, bu fononlar yoki issiqlik - zarralarni minimal qarama-qarshilik bilan kesish uchun zarrachalar bilan ta'minlaydi. Ushbu ajoyib issiqlik davom etadigan qobiliyati olmosni issiqlik boshqarmasi juda muhim bo'lgan holatlarda ajralmas holga keltiradi.

Issiqlik quvvatli alternativalarni taqqoslash

Olmos esa benchkmarkni o'rnatadi, boshqa materiallar, shuningdek, tezkor issiqlik o'tkazuvchanligini namoyish etadi. Grafen, ikki - o'lchamdagi uglerod atomlarining bir qatlami, o'lchamdagi issiqlik elektr ta'minoti panjarali, taxminan 5000 Vt / m atrofida bo'lgan qiymatlar bilan juda issiq issiqlik davom etadigan xususiyatlarini namoyish etadi. Ta'sirchan ishlashiga qaramay, grafenning arizasi katta muammolar tufayli cheklangan - Mavjud texnologiyalarga integratsiya.

Mis va alyuminiy kabi metallar, ularning issiqlik o'tkazishi uchun taniqli bo'lib, ular 385 V va 205 Vt / M / Mak / Maka-dan issiqlik o'tkazuvchanligi bilan tanilgan. Ushbu metallar mavjudligi sababli, ularning mavjudligi, narxi, samaradorligi va boshqa mexanik xususiyatlari bilan issiqlik o'tkazuvchanligi muvozanati bilan keng qo'llaniladi. Garchi ular olmos issiqlik kuchiga ega bo'lsa-da, ular ko'plab tajriba echimlari uchun integral bo'lib qoladilar.

Yuqori darajada o'tkazuvchan materiallarning arizalari

Yuqori issiqlik davom etadigan xususiyatlari bo'lgan materiallarni qo'llash ko'plab sohalarni o'z ichiga oladi. Elektronikada, issiqlik bilan boshqarish qurilmaning etishmovchiligini oldini olish va ishlashni ta'minlash uchun juda muhimdir. Tabiiy yoki sintetikmi, tabiiy yoki sintetik bo'lsa, olmos issiqlik linklari va yarimo'tkazgichlar substratlarida ishlatiladi. Uning diqqatga sazovor kuch o'tkazuvchanligi issiqlikni samarali tarqatadi, elektron komponentlarning ishlashi va uzoq umr ko'rishlarini kuchaytiradi.

Grafik, garchi asta-sekin tadqiqot va rivojlanish bosqichida bo'lsa-da, kelajakda termal menejment va energiya qurilmalarida kelgusidagi talabnomalarni taqdim etadi. Uning issiqlik ta'minoti o'tkazuvchan xususiyatlari keyingi - avlod elektronika va kompozit materiallar.

Qiyinchiliklar va kelajakdagi yo'nalishlar

Yuqori darajada o'tkazuvchan materiallarning mavjudligi va foydasiga qaramay, muammolar saqlanib qoladi. Olmos va grafenning narxi va tarqalishi katta to'siqlardir. Bundan tashqari, ushbu materiallarni mavjud ishlab chiqarish jarayonlariga kiritmasdan, ularning issiqlik ombori xususiyatlarini buzmasdan birlashtirish ko'proq texnologik o'sishni talab qiladi.

Kelgusida tadqiqotlar ushbu to'siqlarni engib, yangi materiallarni kashf etish va mavjudlarining issiqlik o'tkazuvchanligini oshirish. Birlashtirilgan olmos yoki grafenni boshqa moddalar bilan birlashtirgan kompozit materiallarni ishlab chiqish, bu ma'lum bir ilovalar uchun materiallarni ishlab chiqaradigan xususiyatlarga ega bo'lgan istiqbolga ega bo'lgan istiqbolga ega bo'lgan istiqbolga ega bo'lgan istiqbolli xiyobondir.

Xulosa qilib, bugungi kunda olmos paytida eng issiq o'tkazuvchan materiallar uchun sarlavhaga ega bo'lgan holda, olib borilayotgan tadqiqotlar va innovatsiyalar mumkin bo'lgan narsalarning chegaralarini davom ettirmoqda. Materiallarni ko'paytirish yoki sintez qilish bo'yicha qidiruv materiallar fanidan faol va qiziqarli maydon bo'lib qolmoqda.

Issiqlik harakati uchun materiallar

Qaysi materiallar issiqlik turli sohalarda, sanoat dasturlarida har kuni foydalanishga nisbatan juda muhimdir. Issiqlik elektr energiyasini olishda issiqlik elektr energiyasi materiallari juda muhimdir. Ushbu materiallar issiqlikni o'tkazish qobiliyatiga sezilarli darajada farq qiladi va aniq qo'llanma uchun to'g'ri tanlash uchun muhimdir.

Kalitni issiqlik xavfsizligi bo'yicha materiallar

1. Metallar

Metallar yaxshi - ularning juda yaxshi issiqlik o'tkazuvchanlik xususiyatlari bilan tanilgan. Bular orasida mis va alyuminiy ularning yuqori issiqlik o'tkazuvchanligi tufayli ajralib turadi. Mis ko'pincha issiqlik almashuvchilar, radiatorlarda va pishirish idishlarida qo'llaniladi, chunki u tez va samarali ravishda issiqlik bilan o'tkaziladi. Alyuminiy, misdan bir oz kam quvvatli bo'lsa ham, past zichlik va yaxshi issiqlik o'tkazuvchanligi kombinatsiyasini taklif qiladi, uni issiqlik elektr uzatish liniyalari va materiallar kabi materiallar uchun mashhur tanlov qiladi. Kumush, odatda uning narxi tufayli ishlatilmasa, aslida issiqlikning eng yaxshi direktori hisoblanadi.

2. Keramika

Keramika ko'pincha elektr izolatsiyasi kabi issiqlik o'tkazuvchanligi va boshqa xususiyatlar o'rtasidagi muvozanat zarur bo'lganda qo'llaniladi. Elyuminiy Nitrid va kremniy karbidi kabi materiallar elektr qarshiliklarini saqlab, issiqlik bilan ushlab turish qobiliyatlari tufayli qo'llaniladi. Ushbu materiallar integral mikrosxema va elektron qadoqlashda keng qamrovli dasturlarni topadi.

3. Grafit va uglerod - asosidagi materiallar

Grafit, uglerod shakli, bu eng yaxshi issiqlik o'tkazuvchan material, ayniqsa tekis yo'nalishda. U bir qator dasturlarda, elektronika tarkibidagi komponentlarga haroratning tarkibiy qismlariga kiritiladi. Grafen, grafitdan olingan ilg'or materiallar diqqatga sazovor kuch o'tkazuvchanligini namoyish etadi va kelgusida texnologiyalardan foydalanish bo'yicha olib borilayotgan tadqiqotlar predmeti.

4. Termal interfeysi materiallari

Issiqlik tarqalishi juda muhim, issiqlik interfeysi materiallari (Timlar), masalan, termal pastalar va prokladkalar, masalan, sirtdagi issiqlik aloqalarini kuchaytirish uchun ishlatiladi. Ushbu materiallar odatda o'tkazuvchan plomba moddalari va polimer matritsasidan tayyorlanadi, elektronikadagi elektronikadan olib chiqiladigan elektronika issiqlik uzatilishini yaxshilash uchun samarali vositalarni ta'minlaydi.

O'ng issiqlikdagi ishlaydigan materialni tanlash

Tegishli issiqlik harakati uchun materialni tanlash bir nechta omillarni, shu jumladan issiqlik o'tkazuvchanligi, elektr o'tkazuvchanligi, mexanik xususiyatlar, vazni va narxini hisobga olishni talab qiladi. Yuqori - ishlash bo'yicha ariza, kumush yoki grafen kabi materiallar, ularning narxi bo'yicha - nozik loyihalarda, alyuminiy yoki grafit afzal ko'rilishi mumkin. Bundan tashqari, korroziya yoki yuqori haroratga ta'sir qilish kabi atrof-muhit sharoitlari moddiy tanlovda muhim rol o'ynaydi.

Xulosa

Issiqlik elektr ta'minoti materiallari juda katta qo'llanmalarda samarali issiqlik uzatishni osonlashtirishda ajralmas hisoblanadi. Mis va alyuminiy kabi metallar keng tarqalgan, ilmiso'rlik va grafen kabi ilg'or materiallar tobora muhim ahamiyatga ega bo'lmoqda. Ularning o'ziga xos harakatchan xususiyatlariga va umumiy moddiy xususiyatlarga asoslangan ushbu materiallarni sinchkovlik bilan tanlash issiqlik tizimlarining ishlashi va samaradorligini sezilarli darajada oshiradi. Texnologiya rivojlanishi, yangi materiallarni ishlab chiqish va rivojlantirish va ulardan foydalanish davom etadi, issiqlik tarqalishi muammolarini boshqarish uchun yanada rivojlangan echimlarni taklif qiladi.