Det seneste gennembrud inden for LED varmeafledning --- grafit køleplade
Varmeledningen i det faste stof realiseres hovedsageligt ved vibrationer i krystalgitteret og bevægelse af frie elektroner. Der er et stort antal frie elektroner i metal, og elektronmassen er meget let og kan overføre varme meget hurtigt, så metal har en stor varmeledningsevne.
For metal varmeledning er gittervibrationer sekundære; for polymere faste stoffer (grafitkølelegeme) er der få frie elektroner. Derfor er vibrationer af atomer i polymerer den vigtigste varmeledningsmekanisme.
Høj polymer (grafitkølelegeme) domineres af kovalente bindinger, og der er ingen frie elektroner. Varmeledning udføres hovedsageligt ved at fononer kolliderer med hinanden af molekyler (eller atomer). Derfor har krystallisationsgraden en vigtig indflydelse på varmeledningsevne. Fordi det er svært for polymerer at danne komplette enkeltkrystaller, er den termiske ledningsevne for krystallinske eller amorfe polymerer ikke høj, men den termiske ledningsevne er også høj, når krystalliniteten er høj.
Forudsat at en partikel i krystalgitteret er ved en højere temperatur, er dens termiske vibration stærkere, og den gennemsnitlige amplitude er også større, mens temperaturen på dens nabopartikel er lavere, og den termiske vibration er svagere. På grund af interaktionskraften mellem partiklerne vil vibrationen af partiklerne med svagere vibrationer stige under påvirkning af partiklerne med stærkere vibrationer, og energien fra termisk bevægelse vil stige.
I høje polymerer er den termiske ledningsevne i molekylet højere end den termiske ledningsevne mellem molekylerne, så stigningen i molekylvægten er gavnlig for forbedringen af den termiske ledningsevne. I orienterede polymermaterialer er varmeledningsevnen i orienteringsretningen højere end varmeledningsevnen i den lodrette orienteringsretning.
Ved en meget lav temperatur øges polymerens varmeledningsevne med stigningen i temperaturen. Når temperaturen når over 100K, falder varmeledningsevnen med stigningen i temperaturen. Det varierer fra 0 til 100 ° C. Polymerers varmeledningsevne varierer med temperaturen, men variationens område er inden for 10%.
På denne måde kan varme overføres og overføres, så varmen i hele krystallen overføres fra den højere temperatur til den lavere temperatur, hvilket resulterer i varmeledning. Det kan ses, at varme overføres ved gittervibrationer. Der er to ledningsmekanismer til gittervibrationer, den ene er fotonledning, og denne mekanisme er den vigtigste ved høj temperatur.
Fordi gitterets termiske vibration er ikke -lineær, er der en koblingseffekt mellem gitterne, hvilket vil få fononer til at kollidere med hinanden og reducere den gennemsnitlige frie vej for fononerne. Spredningen forårsaget af dette fononkollision skyldes den termiske modstand i gitteret. Hovedkilde.
Dette skyldes ændringerne i bevægelsestilstanden for molekyler, atomer og elektroner i stoffet, såsom vibration og rotation, som vil udstråle elektromagnetiske bølger med højere frekvens. Blandt dem har synligt lys og nær-infrarødt lys med en bølgelængde mellem 0,4 og 40um en stærk termisk effekt, som kaldes For varmestråler er varmeoverførselsprocessen varmestråling.
Den anden er ledningen af fononkvantisering, som er dominerende, når temperaturen ikke er for høj. Den generelle form for fast varmeledningsevne bestemt ved fononledning er ...
Forskellige defekter, urenheder og krystalkorn -grænseflader i krystalgitteret vil forårsage spredning, hvilket også svarer til et fald i den gennemsnitlige frie vej for fononer og et fald i varmeledningsevne. Når temperaturen stiger, stiger fononvibrationsenergien, kollisionssandsynligheden stiger, og den gennemsnitlige frie vej falder, hvilket får den termiske ledningsevne til at falde.
Sammenfattende, ved at anvende de teknologiske resultater på den førte industri, forbedres varmeafledningsydelsen, og omkostningerne ved LED -lamper vil blive stærkt reduceret, hvilket bidrager til det overordnede teknologiske gennembrud for den ledede industri
