Johdanto
Ajatus rajapinnan lämpöresistanssista on esitetty alkuvuodesta 1936. Sitä ennen ihmiset uskoivat yleensä, että kosketuslämpövastus on pieni, eikä sitä oteta huomioon. KEESOM et ai. Vuonna 1936 ehdotettu kosketinrajapinnan lämpöresistanssi voi olla hyvin suuri, mutta huolellista tutkimusta ei ole. Vuonna 1941 Kapitza julkaisi kokeellisen tutkimuksen lämpötilan laskusta kiinteän ja nestemäisen heliumin kosketusrajapinnassa, ja siksi rajapinnan lämpövastusta kutsutaan myös Kapitzan lämpöresistanssiksi.
-periaate
Pääsyy rajapinnan lämpövastukseen johtuu kahden kosketuksissa olevien aineiden erilaisista elektroniominaisuuksista ja värähtelyominaisuuksista. Kun ferromi (fononi tai elektroniikka, määritetään) yrittää kulkea kosketinrajapinnan läpi, tapahtuu sirontaa. Lämmönsiirtoaineen liike sironnan jälkeen riippuu täysin kosketinrajapintamateriaalin käytettävissä olevasta energiatilasta.
Oletetaan, että rajapinnan lämpövirtauksen läpi kulkeva rajapinnan lämpövastus aiheuttaa lämpötilan laskun kosketinrajapinnassa, Fourierin lain mukaan on seuraava lauseke:
Kiinteän ja nestemäisen heliumin sekä metallin ja eristeen välillä eristeen välillä (tiiviissä kosketuksessa) mainittu lämmönjohtuminen niiden välillä pääasiassa fononin lämmönsiirron kautta kiinteän ja nesteen rajapinnan kautta saavuttaa fononiheliumin, heijastuu tai taittuu yhteensopivuus sinα1 / sinαs = v1 / vs, koska äänen nopeus kiinteässä v < / b> S on paljon suurempi kuin äänen nopeus V 1 nesteessä, joten kriittinen kulma αLC on hyvin pieni, eli vain pieni stereoskooppinen kulma-alue voi päästä kiinteään aineeseen, kun taas kiinteä ja neste heliumin tiheys on hyvin erilainen, ja myös äänen nopeus on erittäin suuri.
Siten vain osa alle 10-5 fononista pääsee sisään kiinteään aineeseen, välittyvä energia on pientä ja energian väheneminen rajapinnalla vähenee ja karmyiinin lämpöresistanssi syntyy.
Kaava
Lasketaan matalan Prave Special (PR) -aineen höyryn ja jäähdyttävän pystyseinän kalvokoagulaatio, ja yksi vaadituista lisämuunnoslämmönsiirtovastus. Siksi lämpövastus syntyy höyryn ja nesteen kaksivaiheisessa rajapinnassa, joten nimi rajapinnan lämpövastus. Yleinen symboli "R P " tarkoittaa, että yksikkö on "(m · ° C) / W". Sen matemaattinen lauseke on: R p = (t s -t i ) / q = r a, t > -R λ, l . Sisään
, t s on kyllästyslämpötila (° C) vastaavassa höyryn paineessa; T i on todellinen lämpötila höyryn ja nesteen rajapinnalla (° C); q on konvektio lämmönsiirto lämmönsiirto (W / m) hetkellä kalvon muotoinen; R A, T on höyryn kokonaislämpövastus konvektiosta jäähdytysseinään [(M · ° C) / w]; R λ, L on lämpöä johtava lämpöresistanssi [(M · °C) / W], joka koostuu tiivistyneestä nestekalvosta.
Kokeellinen tutkimus osoittaa, että matalan PR-väliaineilla on aina rajapinnan lämpöresistanssi, ja sen arvon kasvaessa "lämpötilan hyppy" höyryn ja nesteen rajapinnassa on myös merkittävämpi. Toisin sanoen rajapinnan todellinen lämpötila on paljon pienempi kuin kyllästyslämpötila.
Vaikutukset
Kariografian koko ja kiinteän pinnan olosuhteet ovat erityisen herkkiä pinnan mekaanisille vaurioille. Materiaalien välisen lämmönvastuksen ymmärtäminen on erityisen tärkeää elektroniikkatuotteille, koska nykypäivän elektroniikkalaitteissa on paljon kosketusrajapintoja, jotka vaikuttavat elektroniikkalaitteen lämmönpoistoon. Rajapinnan lämpöresistanssi on tärkeämpi nanometriasteikolla, koska nanometrin asteikolla kosketinrajapinta on monimutkaisempi.