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导热系数(热导率)与热阻抗的区别

热界面材料(TIM)可用于电子元件的热管理,因为它们可增强从发热元件到散热片或散热壳体的热传递。在为您的设计应用选择TIM时,一个重要的方面是了解材料的传热能力,这通常是通过热导率和/或热阻给出的。  在整个热管理材料行业中,材料制造商通常在其数据表上以(W/mk)瓦特/米开尔文为单位表示导热系数(导热率),以℃-inch²/W摄氏度-英寸2/瓦为单位表示热阻。

那么,这两者之间的区别是什么?在选择一种热界面材料时,你应该如何考虑它们?             

导热系数(导热率)是一种材料特性,描述了给定材料导热的能力。因此,当一种材料的热导率较高时,该材料是一种较好的热导体。这种性质与均质材料的尺寸、形状或取向无关,因此,热导率是一个理想值。             

要了解热阻抗,首先必须了解热阻和热接触热阻。热阻抗是一种材料的另一种固有的热性能,它是测量一种特定厚度的材料如何抵抗热流的方法。由于Tim厚度与热阻直接相关,因此较薄的Tim比较厚的Tim更有效地传热。             

接触热阻特定于TIM与发热部件和散热片接触的界面。实际上,这两种成分都不是完全平坦或光滑的,因此这些表面的不规则性在与界面材料接触时会产生微小的空隙,从而降低传热效率(空气是一种非常差的热导体)。             

因此,材料的热阻抗是其热阻和所有接触热阻之和。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“现实”热性能,因为它说明了更多的具体应用变量。             

总之,在比较特定应用的不同TIM时,可以从导热系数(导热率)开始进行一般比较,但热阻抗与压力数据将更准确地反映您的“实际应用场合”的条件。

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