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导热垫片知识库|热界面材料的关键性能|热性能

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本章节,小编主要为您讲解热界面材料的关键性能之热性能,热性能又主要由“热阻抗”和“导热系数”两个item组成。

热阻抗

这是对热流从热表面通过界面材料流入冷表面的总阻力的测量。

要了解热阻抗,首先要了解热热阻和热接触热阻。

热阻是一种材料的另一种固有的热特性,是一种测量特定厚度的材料如何抵抗热量流动的方法。由于热界面材料(TIM)的厚度与热阻直接相关,较薄的TIM比较厚的TIM更有效地传递热量。

接触热阻特定于TIM与发热部件和散热器之间的结合处。实际上,这两个部件都不是完全平坦或光滑的,因此,当与热界面材料接触时,这些表面不规则会产生微小的空隙,从而降低传热的效率(空气是一种非常差的热导体)。

因此,材料的热阻抗是其热阻与所有接触热阻之和。当材料的热阻抗较低时,该材料在该应用中是一种更好的热导体。基于此,可以理解的是,表面粗糙度、表面平整度、夹紧压力、粘合剂的存在、不均匀性和材料厚度等因素都对材料的热阻抗有很大的影响。因此,热阻抗是一个更好的“真实世界”热特性,因为它可以解释更多特定于应用的变量。

根据ASTM D5470测试方法测量热阻抗。尽管该方法的当前版本适用于在高夹紧力下测试的高硬度计绝缘垫材料,但该方法已成功地适用于低硬度计材料和流体混合物。

可以使用ASTM D5470在几个夹紧力下测量热阻抗,以生成压力与热阻抗图。这种类型的数据可用于生成关于材料符合表面的能力的信息,以最小化接触热阻。必须小心处理此类数据,因为接触热阻也受表面特性的高度影响。为了将试验设备变化的影响降至最低,此类工作最好在所有被测材料的相同试验表面上进行。

导热系数

导热系数是一种材料特性,它描述给定材料导热的能力。因此,当一种材料的热导率很高时,该材料是一种更好的热导体。在均质材料中,这种性质与材料的尺寸、形状或取向无关,因此,热导率是一个理想值。根据ASTM D5470测量的热阻抗数据可用于计算界面材料的热导率。

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