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解析导热材料的热传导奥秘

发布时间:2023-08-25 点击次数:77

优良的导热性能是导热材料的重要指标,那么导热率到底受哪些因素的影响呢?探究这些影响机理,可以更好地设计和优化材料,获得出色的导热效果。

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导热填料:种类、比例与表面处理

添加导热填料是提升基体导热性的常用手段。但并非任何填料混入都能发挥作用,优质的填料需具备高导热性、理想颗粒形状、适宜比例等。另外,经表面处理的填料可与基体更好地粘附,发挥导热效果的同时不削弱力学性能。

温度因素:升温提升导热

热导率与温度有复杂的依赖关系。总体上,温度升高将提升导热材料导热率。但结晶材料和非晶材料随温度变化规律不同,需要区别对待。

结晶度影响:晶区导热强

由于分子排列有序,晶态区热导率远高于无序的非晶区。因此,提升材料的整体结晶度,可以显著提高其热导效果。

分子链取向:沿向异性明显

分子链取向会导致材料热导产生向异性。拉伸取向后的样本,其沿拉伸方向的热导率远高于垂直方向,这点在设计中需注意。

密度与含气率:稀疏降低导热

增加材料中的气体含量可生成隔热的泡沫状结构,降低密度从而达到降低热导率的目的。但过高的气体含量也会反而促进热量传递,需把握最佳含气率。

湿度影响:吸湿导热增强

材料吸收空气湿气后,孔隙中的水分子会显著提高整体导热效果,由于水的导热率远超气体。防潮设计是保证绝缘材料导热稳定性的重要一环。

综上所述,导热材料导热率受多因素共同影响,理解清楚这些机理,有助于我们针对性地调控材料,优化其热传导性能,使其更好地满足实际需求。


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