接触热阻对TPS法测量高聚物薄膜热导率的影响

为研究接触热阻对瞬态平面热源(transient plane source,TPS)法测量高聚物薄膜热导率的影响规律以便提高测量准确度,阐述TPS法基本测量原理,根据串联热路中热阻的关系建立接触热阻的简化计算模型,以不同厚度硅橡胶薄膜为对象,通过回归分析的方法获得接触热阻随压力的变化规律,利用此规律测量单一厚度聚四氟乙烯薄膜和聚酯薄膜的热导率。结果表明:当未施加压力时,接触热阻的存在导致测量结果的相对误差为10%~30%,接触热阻会随压力的增大近似呈非线性关系减小,当压力达到200 k Pa时,可减小测量误差到6%以内。同种材质的高聚物薄膜还可通过改变厚度来减小接触热阻。     

双热流法测定低温真空下固体界面的接触热阻

本文介绍了低温真空下固体界面间的接触热阻机理,重点介绍一种采用双热流计法既能精确测量圆柱型又能测量薄片型试样间接触热阻的装置,该装置还能同时测量材料的热导率。同时,文中给出一些材料在低温真空下的接触热阻值。     

调制光热法低温接触界面层热阻研究

选择航天器和低温工程中常用金属材料铜、不锈钢,用激光光热法原理,研究低温接触界面层热阻.实验得到了铜在常温下的调制频率与相位差间的实验数据,通过对实验数据的线性拟合得到了铜的热扩散系数,以及铜-不锈钢在300K和20 K低温下的接触界面层热阻.实验表明调制光热法能够测量具有微结构特征的接触界面层热阻,且具有非接触测量的特点.     

接触热阻对核电站主控室热阱系统蓄热性能的影响

以第三代核电站热阱复合墙体为研究对象,将阻容模型和有限差分法耦合,构建了包含界面接触热阻的热阱墙体三维非稳态传热模型,并用墙体蓄热实验进行了验证。模拟分析了不同接触热阻对热阱墙体蓄热性能的影响。结果显示,当接触热阻取0.001 m~2℃/W时,整面墙蓄热量和放热量减少3%左右,当接触热阻增加至0.01 m~2℃/W时,蓄热量和放热量将减少8%左右。对比分析得出,热阱墙体的接触热阻数量级为10~(-3)。因此,建议在对热阱墙体蓄热性能进行有效评估时,对于接触热阻的影响考虑5%的安全附加系数。     

真空低温下螺钉压紧的Cu-Cu界面间接触热阻的实验研究

为满足航天器热控设计的需要,实验测量了真空条件下接触面温度110 K时螺钉压接的Cu-Cu界面间的接触热阻,比较了不同的螺钉预紧力矩以及不同的导热填料对接触热阻的影响。实验数据表明,界面接触热阻随着螺钉预紧力矩增大成一阶指数衰减,导热填料为铟箔时界面热阻显著的减小,接触热阻最低可以达到2.0×10-5K.m2/W。     

真空低温下接触表面对接触热阻的影响

通过接触表面的形貌分析，建立了表面形貌和界面接触热阻的理论模型。通过实验得出了有关参数对接触热阻的影响关系。     

薄膜温度计安装接触热阻和激励功率的优化

从温度计自热效应的角度出发,分析了温度计安装的接触热阻,计算求出了4.2—20 K温区的接触热阻值,并理论推导了接触热阻的不确定度计算公式;其次根据求出的接触热阻值分析得到了温度计在4.2—20 K温区的最优激励条件。实验结果表明:在不同的实验温区4.2—20 K范围内,温度计的最优激励电压均大于使用手册中的推荐值2 mV±25%;温度计自热效应引起的温度测量不确定度在20 K时达到最大值0.896 mK,在4.2 K时为最小值0.377 mK。     

低温真空下Cu-Cu界面间接触热阻的实验研究

简单介绍了低温真空下固体界面间的接触热阻现象,搭建了一个能较精确测量圆柱型及薄片型材料间接触热阻的实验台。在真空环境下,测量了低温真空下Ｃｕ－Ｃｕ界面间的接触热阻。实验数据表明,接触热阻与压力、温度有关一定的依赖关系。最后,根据修正Ｇ－Ｗ模型,对实验结果进行了理论理论分析与比较,表明实验结果是正确的。     

氮化铝与无氧铜低温界面热阻的实验研究

用低温真空实验装置稳态导热法,实验研究了界面温度和接触压力对氮化铝(AIN)与无氧铜(OFHC-Cu)问接触界面热阻的影响.在实验温度(90～210 K)和压力(0.273～0.985 MPa)范围内,A1N/OFHC-Cu界面热阻随接触压力的提高而降低,而当界面温度上升时界面热阻由于热载子热运动的强化而降低,温度较高时,界面热阻随压力变化的速率较大.     

高温接触热阻的有限元模拟方法

基于多点接触理论建立了高温接触热阻的计算模型及其有限元格式,模型的基本尺寸取自表面粗糙度测量时的特征尺寸,该模型能有效模拟界面粗糙度、界面压力、界面温度和间隙填料热导率等参数对界面接触热阻的影响,同时也考虑了高温环境下材料热导率随温度变化的特点以及通过界面间隙的辐射换热效应。在此基础上,针对影响接触热阻的若干主要参数进行了研究。数值算例表明:该文所建立的有限元计算模型及其计算方法不仅能有效地模拟不同条件下高温接触热阻的变化规律,也为进行高温接触热阻研究提供了一种新途径。     

低温真空下Cu—Cu界面间接触热阻的实验研究

简单介绍了低温真空下固体界面间的接触热阻现象,搭建了一个能较精确测量圆柱型及薄片型材料间接触热阻的实验台。在真空环境下,测量了低温真空下Ｃｕ－Ｃｕ界面间的接触热阻。实验数据表明,接触热阻与压力、温度有关一定的依赖关系。最后,根据修正Ｇ－Ｗ模型,对实验结果进行了理论理论分析与比较,表明实验结果是正确的。     

低温流体输送过程中采用贴壁式温度传感器测温时的传热分析

低温流体的输送广泛采用发泡绝热管道和真空绝热管道,采用贴壁式热电阻温度传感器测量管内流体温度时,影响测量精度的因素很多。运用一维稳态径向传热模型和热阻网络分析了发泡绝热结构和真空绝热结构下的热阻组成及热平衡关系,得到了温度传感器所测的温度与管道流体温度以及外界环境温度之间的计算关系式,并定量分析了接触热阻和真空度对输送液氮管道的温度传感器所测温度的影响。     

用结构函数法测量GaN HEMT与夹具的界面层热阻

为准确测量Ga N HEMT与夹具界面层的热阻,在两种不同的管壳界面材料条件下,利用经过改进的显微红外热像仪测量Ga N HEMT的降温曲线。采用结构函数算法对两种降温曲线进行分析,得到反映器件各层材料热阻的积分结构函数曲线。利用JESD51-14中的方法分别确定结壳热阻分离点和夹具到热沉的热阻分离点,得到结壳热阻Rj-c为1.078 K/W,夹具到热沉的热阻Rf-s为0.404 K/W。利用两种条件下的总热阻减去结壳热阻和夹具到热沉的热阻得到管壳界面材料热阻,导热硅脂热阻为0.657 K/W,空气介质热阻为1.105 K/W。依据该方法可以实现对界面层热阻的测量。     

非理想接触条件下阴极热子组件热模拟

本文使用ANSYS软件的热分析模块研究阴极热子组件温度分布,发现氧化铝粉与阴极、支撑筒之间的接触热阻是引起热子温度大幅提升的主要因素,模型计算结果与实验测量结果比较吻合。优化接触面传热性能是改进阴极热子组件工作性能的一条重要途径。     

一种接触热阻的预测方法

采用当量热流量通道的概念对接触热阻的预测进行简化分析，即对表面情况建立相应的表面模型后，确定出当量热流量通道上的各个参数，整个接触面上的接触热阻即可视为有多个当量热流量通道形成的接触热阻并联而成，从而可以预测出两上物体间的接触热阻。     

接触传热表面粗糙度曲线的统计特征

测量了一般机械加工表面的轮廓曲线，基于小波变换提取了粗糙度曲线，分析了轮廓高度和接触峰高度的统计分布特征。研究结果表明，轮廓高度不服从严格的正态分布，但具有一定的正态性，而接触峰高度的统计特征与其评定标准有直接的关系。因此，对于接触热阻的计算模型来说，接触点数的计算应以合理选取接触峰的评定标准为前提。     

改进的圆柱面接触热阻模型及其应用

在惯性约束核聚变冷冻靶系统中,硅冷却臂与封装套的装配面会产生显著的接触热阻。为了预测该热阻,提出了一种改进的适用于柱面接触且有胶粘剂填充装配间隙的接触热阻计算模型,该模型计算了通过材料接触部分和接触间隙的传热。用柱面裸接触的实验数据对模型进行了验证。分析结果表明采用较光滑的接触面和导热系数较大的胶粘剂可有效降低接触热阻,而装配应力及胶在固体上的接触角对接触热阻影响不大。     

金属陶瓷太阳能选择吸收性涂层传热研究

在太阳能热利用中,太阳能集热器的传热性能至关重要。本文主要综述了太阳能光谱选择吸收性涂层有效导热系数的理论预测方法、材料制备方法以及实验测量导热系数的方法。文中对多种方法进行了对比,简要分析了各个方法的优缺点。强调了界面接触热阻在复合材料导热中的重要性。最后将理论、制备 、实验三者结合,对未来做出了展望。     

接触热阻对注塑制品冷却时间的影响

从塑件的瞬态热传导方程出发，推导出了存在在接触热阻时塑件的温度分布吸冷却时间计算的解析表达式，并通过几个简单例子讨论了接触热阻对冷却时间的影响，结果表明，存在热阻时，冷却时间显著增加，随着塑件厚度的增加，热阻的影响逐渐减小。     

低温温度测量与控制系统研究

简要介绍了G-M制冷机在低温实验中的的应用.针对低温实验过程中的温度测量与控制要求,提出在G-M制冷机内部设置加热器调节被测温度,解决低温下温度的测量控制问题.该系统可应用于低温下材料热物性测量和固体接触界面热阻实验等.温度控制范围为30 K-200 K,测量精度优于1 K,对于低温实验技术具有重要意义.