石墨散热器的相关说明
固体中的导热主要是由晶格振动和自由电子的运动来实现的。金属中有大量的自由电子,而且电子的质量很轻,能很迅速的传递热量,所以金属有较大的热导率。对于金属导热,晶格振动是次要的;对高聚物固体,自由电子很少,因此,高分子中原子的振动是主要的导热机制。
假设晶格中一质点处于较高的温度下,它的热振动较强烈,平均振幅也较大,而其邻近质点所处的温度较低,热振动较弱。由于质点间存在相互作用力,振动较弱的质点在振动较强质点的影响下,振动加剧,热运动能量增加。这样,热量就能转移和传递,使整个晶体中热量从温度较高处传向温度较低处,产生热传导现象。可见,热量是由晶格振动传递的。晶格振动存在两种传导机制,一种是光子传导,在高温下这种机制是主要的。这是由于物质中分子、原子和电子的振动、转动等运动状态的改变,会辐射出频率较高的电磁波,其中波长在0.4~40um间的可见光的近红外光具有较强的热效应,称为热射线,其传热过程为热辐射。另一种是声子量子化的传导,当温度不太高时是主要的,由声子传导决定的固体热导率的普遍形式为……
由于晶格热振动是非线性的,晶格间存在耦合作用,这会引起声子相互碰撞,使声子的平均自由程减小,这种声子碰撞引起的散射是晶格中存在热阻的主要来源。晶格中的各种缺陷、杂质以及晶粒界面都会引起散射,也等效于声子平均自由程的减小,降低热导率。温度升高时,声子振动能量增加,碰撞几率变大,平均自由程减小,引起热导率降低。
高聚物中以共价键为主,不存在自由电子,热传导主要是通过分子(或原子)相互碰撞的声子传导,因此结晶程度就对热导率有重要影响。由于高聚物很难形成完整的单晶体,因此结晶或非晶高聚物的热导率都不高,但结晶度高时热导率也高。在高聚物中,分子内的热导率高于分子间的热导率,所以分子量的增加对热导率的提高有利。在取向的高分子材料中,取向方向上的热导率高于垂直取向方向上的热导率。在很低的温度下,高聚物的热导率随温度的升高而增大,当温度达到100K以上时,热导率随温度的升高而下降,在0~100℃之间,不同高聚物的热导率随温度的变化规律不尽相同,但变化的幅度在10%以 公司主页:http://www.cmkjled.com/ 公司地址:广东省东莞市东城鳌峙塘大兴工业区6F