基于瞬态平面热源法的薄型材料导热性能测试与研究

发布时间：2025-01-18 13:41

　　随着电子设备小型化和轻薄化的发展趋势,对有限空间内的大热流密度散热提出了越来越高的要求。据不完全统计,厚度为0.1～1 mm的亚毫米级薄型材料是现代电子设备(如手机、笔记本电脑、安防摄像头等)的重要组成部分,包括金属/合金、高分子塑料、玻璃以及复合材料等种类繁多的材料,并主要以导热界面材料、散热模组和产品外壳等形式出现。这些薄型材料是电子设备向外界空间散热的主要途径,其导热能力直接影响设备的散热效果、运行性能和使用寿命。因此,薄型材料的导热系数是对电子设备进行热设计所不可或缺的关键热物性参数,其值的准确性对热设计的可靠性具有至关重要的影响。从热传导原理来看,亚毫米厚度的材料所呈现的仍然是块体材料的导热系数,尚未涉及亚微米/纳米尺度下的导热尺寸效应;但由于其厚度较薄、不同类型材料导热能力差异较大并可能具有各向异性的特点,为实际应用中采用商业化仪器进行薄型材料导热系数的准确测试带来了一定的挑战,目前尚没有形成统一可行的解决方案。本文在对材料导热性能测试方法的原理、适用范围和测试条件等进行全面梳理与比较的基础上,选择基于瞬态平面热源(Transient Plane Source,以下简称TPS...

【文章页数】：86 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1-1芯片失效率与结点温度关系曲线[3]

浙江大学硕士学位论文绪论2对于各向同性材料来说，各个方向的导热系数是相同的。图1-1芯片失效率与结点温度关系曲线[3]图1-2手机散热途径示意图可以看出，导热系数是单位温度梯度下的热流密度大小，其可用来衡量材料的散热性和保温性。导热系数越大，材料越容易传导热量，散热性能越好；反之....

图1-2 手机散热途径示意图

浙江大学硕士学位论文绪论2对于各向同性材料来说，各个方向的导热系数是相同的。图1-1芯片失效率与结点温度关系曲线[3]图1-2手机散热途径示意图可以看出，导热系数是单位温度梯度下的热流密度大小，其可用来衡量材料的散热性和保温性。导热系数越大，材料越容易传导热量，散热性能越好；反之....

图1-3稳态法测薄膜法向导热系数

浙江大学硕士学位论文绪论5图1-3稳态法测薄膜法向导热系数防护热板法是用于测量绝热材料导热系数的常用方法，其测试热流控制准确，测量结果精确。基于防护热板法的导热系数测试仪有单试件和双试件两种，其中单试件方法测试原理如图1-4所示。其温度场由热板、护板、背板和冷板四部分组成，各部分....

图1-4单试件防护热板法原理示意图

浙江大学硕士学位论文绪论5图1-3稳态法测薄膜法向导热系数防护热板法是用于测量绝热材料导热系数的常用方法，其测试热流控制准确，测量结果精确。基于防护热板法的导热系数测试仪有单试件和双试件两种，其中单试件方法测试原理如图1-4所示。其温度场由热板、护板、背板和冷板四部分组成，各部分....

本文编号：4028687