金属与晶体间接触热阻实验装置结构设计文献综述

 2021-11-02 20:43:17

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一、选题的目的与背景在两物体接触时,由于物体表面不是完全的平面,存在或多或少的凹凸点,所以两个物体接触表面积并非所观察到的面积,其实际接触面积要比名义接触面积要小得多。

热从两界面之间的接触点和空隙或者其他介质传导,从而在两接触面中产生接触热阻。

接触热阻在热传导方面有着很重要的应用,一方面是减小接触热阻已达到更好的传热性能,在电子设备冷却系统中,需要良好的导热装置,释放过高的热量,让电子设备具有更优的工作环境。

另一方面是增加接触热阻达到良好的隔热性能,如在低温下超导体工作中,大接触热阻能很好地提供绝热效果,使具有高灵敏性的超导体因为接触面温度变化而引起的失超破坏。

在接触热阻的探究上,各国学者在理论研究与实验探索上均有重大突破。

接触热阻的发现最早可以追溯到kapitza热阻[1],而后许多学者在此方面进行深度探究,针对接触热阻的测量和影响因素,在宏观和微观方面进行探究。

在接触热阻的影响因素的探究中,发现温度、压力和表面粗糙度对接触热阻的影响较大。

具体表现为:温度升高,接触热阻越小,压力越大,接触热阻越小,表面粗糙度越大,接触热阻越大。

二、国内外研究现状最早对接触热阻的探究是1941年的kapitza热阻,研究了液氮和铜表面之间的接触热阻。

之后Maddren和Marschall测量了低温恒温下几种金属的接触热导率,发现不锈钢的数据非常符合弹性接触模型,而铝则不大吻合,根据测量的铍结果显示,接触热导并不是总和整体热导率成正比关系[2]。

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