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标题:
平衡优化材料导热与辐射的必要性
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作者:
guangying
时间:
2015-3-12 15:09
标题:
平衡优化材料导热与辐射的必要性
散热原理:
热传递的方式有三种:传导、辐射、对流
热传导:有助于温度的均匀化,消除固体温差。固体出现温差时可通过热传导扩散热量,但如果没有温
差、温度均匀热传导无法实现降温。传导能力取决于物质的导热率、传热面积、传热距离。
热对流:有助于降低平均温度。活化固体与空气之间的热交换,降低平均温度的作用。热对流取决于界
面面积和空气流动的速度,一般自然对流的效果有限,通常通过风扇加强空气的对流。
热辐射:物体由于具有温度而辐射电磁波的现象。一切温度高于绝对零度的物体都能产生辐射,温度越
高,辐射出的总能量就越大,短波成分也越多。热辐射的光谱是连续谱,波长覆盖范围理论上
可从0直至∞,一般热辐射主要靠波长较长的可见光和红外线传播。由于电磁波的传播无需任
何介质,所以热辐射是在真空唯一的传热方式。 辐射效能取决于物体的辐射率、温度、表面积。
热交换取决于以上三种作用方式,既独立而又相互作用互相影响。而实际应用中三种方式会同时发
挥作用,但因为受材料的不同特点、工作环境的影响和制约,三种作用方式很难同时达到理想的最高效
率。
因为是相互作用,无论哪种方式独立考虑都不可能获得好的散热效果, 而根据三种方式的特点,
一般通过两种或以上的组合方式,选择侧重点,对流和辐射的作用只发生于界面,因此传导是基础:
传导+对流( 加装风扇, CPU、电器散热器等)
传导+辐射(受空间或环境影响无法安装风扇)
三种方式中传导和辐射受材料、结构(形状)等的影响很大。
可以总结出,材料的导热率、辐射率、面积是其中最关键的几大因素。
几种常用材料的导热率与辐射率表:
从以上材料两个数据看, 很少有一种材料同时具备高导热率和高辐射率,并且同时还要考虑材料的机
械强度以及大批量施工性能。这也是辐射散热方式通常被忽视而多采用传导+对流的原因。
例:塑料的辐射率很高,但导热很差;
铝铜的导热率很高,但辐射率很差。
我们的解决方案是:
在高导热、高强度、易加工的材料如铝铜等金属的基础上,提高其热辐射的能力,以达到:
高导热+高辐射率 高导热+对流+高辐射率 的高效组合。
即,在高导热率的金属表面喷涂广盈TM辐射散热涂料,广盈TM辐射散热涂料
的热辐射率(红外发射率) 0.96~0.98,热通过高导热的金属将热传导至金属
表面,辐射散热涂料将热以电磁波(红外线)的形式发散出固体表面,辐射涂
层连续不断发散的热又造成固体(金属)的温差而加快了热传导,从而实现了
持续而有效的散热过程(热传导+热辐射)。
作者:
sannxi
时间:
2015-3-12 23:36
楼主的做法实际上就是提升材料的热辐射性能,有没有具体的测试数据?
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