Tepelná odolnost Carphen

Úvod

Myšlenka tepelného odporu rozhraní byla předložena počátkem roku 1936. Předtím lidé obvykle věří, že kontaktní tepelný odpor je malý, a neberou v úvahu. KEESOM a kol. Tepelný odpor kontaktního rozhraní, navržený v roce 1936, může být velmi velký, ale neexistuje žádná pečlivá studie. V roce 1941 Kapitza publikoval experimentální studii o poklesu teploty na kontaktním rozhraní pevného a kapalného helia, a proto se tepelný odpor rozhraní také nazývá Kapitzův tepelný odpor.

Hlavním důvodem tepelného odporu rozhraní jsou různé elektronové vlastnosti a vibrační charakteristiky dvou látek, které jsou v kontaktu. Když se ferom (určeno fonon nebo elektronika) pokouší projít kontaktním rozhraním, dochází k rozptylu. Pohyb nosiče tepla po rozptylu zcela závisí na energetickém stavu dostupném pro materiál kontaktního rozhraní.

Předpokládejme, že při průchodu tepelným tokem rozhraní tepelný odpor rozhraní způsobí pokles teploty v kontaktním rozhraní, podle Fourierova zákona existuje následující výraz:

Pro pevné a kapalné helium a mezi kovem a dielektrikem, mezi dielektrikem (v případě těsného kontaktu) uvedená tepelná vodivost mezi nimi hlavně prostřednictvím fononového přenosu tepla přes rozhraní pevná látka-kapalina dosáhne fononového helia, odrazí se nebo lomí poddajnost sinα1 / sinαs = v1 / vs, protože rychlost zvuku v pevné látce v V 1 v kapalině, takže kritický úhel αLC je velmi malý, to znamená, že do pevné látky může vstoupit pouze malý rozsah stereoskopického úhlu, zatímco pevná látka a kapalina hustota helia je velmi odlišná a rychlost zvuku je také velmi vysoká.

Do pevné látky tedy může vstoupit pouze část fononu menší než 10-5, přenášená energie je malá a redukce energie na rozhraní je snížena a dochází ke karmyinovému tepelnému odporu.

Vzorec

Vypočítá se membránová koagulace páry a chladicí vertikální stěny látky s nízkým obsahem Prave Special (PR) a jeden z požadovaných dodatečných konverzních odporů přenosu tepla. Proto je tepelný odpor generován na rozhraní pára-kapalina dvoufázového rozhraní, proto název rozhraní tepelný odpor. Společný symbol "R _P " znamená, že jednotka je "(m · ° C) / W". Jeho matematický výraz je: R _p = (t _s -t _i ) / q = r _{a, t} > -R _{λ, l} . v

, t _s je teplota nasycení (°C) pod příslušným tlakem páry; T _i je skutečná teplota na rozhraní pára-kapalina (°C); q je přenos tepla konvekčním přenosem tepla (W / m) v době filmového tvaru; R _{A, T} je celkový tepelný odpor páry konvekcí vůči chladicí stěně [(M · ° C) / w]; R _{λ, L} je tepelně vodivý tepelný odpor [(M · ° C) / W] složený z kondenzovaného kapalného filmu.

Experimentální studie ukazuje, že pro média s nízkým PR vždy existuje teplotní odpor na rozhraní a jak se jeho hodnota zvyšuje, je „teplotní skok“ na rozhraní pára-kapalina také významnější. To znamená, že skutečná teplota na rozhraní je mnohem nižší než teplota nasycení.

Účinky

Velikost kariografie a podmínky na pevném povrchu jsou zvláště citlivé na mechanické poškození povrchu. Pochopení tepelného odporu mezi materiály je zvláště důležité pro elektronické výrobky, protože v dnešních elektronických zařízeních existuje mnoho kontaktních rozhraní, která ovlivňují odvod tepla elektronického zařízení. Tepelný odpor rozhraní je důležitější v nanometrovém měřítku, protože v nanometrovém měřítku je kontaktní rozhraní složitější.