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最近的智能手機(jī)和平板電腦，由于框體薄型，CPU的性能也提高了，所以如何釋放產(chǎn)生的熱成為課題，薄且導(dǎo)熱性高的石墨片被用作導(dǎo)熱材料。另外，汽車的電動(dòng)化越來越發(fā)展，有效地釋放由逆變器等功率器件產(chǎn)生的大量熱的熱設(shè)計(jì)變得重要，為了降低由功率器件產(chǎn)生時(shí)的散熱時(shí)的熱阻，使用熱接口材料。在本書中，對(duì)作為周期加熱法的一種的、利用點(diǎn)周期加熱放射測(cè)溫法的石墨片及熱接口材質(zhì)的熱擴(kuò)散率測(cè)定方法的測(cè)定原理和裝置進(jìn)行解說。本測(cè)定方法是將利用激光的周期加熱和利用放射溫度計(jì)的溫度測(cè)定相結(jié)合的方法，具有加熱不需要加熱器，溫度測(cè)定不需要熱電偶，因此熱擴(kuò)散率可以非接觸地測(cè)定的特征。另外，能夠進(jìn)行試樣的厚度方向及面內(nèi)方向的熱擴(kuò)散率測(cè)定和厚度方向的熱擴(kuò)散率的映射，能夠進(jìn)行石墨片那樣的在面內(nèi)方向具有高熱擴(kuò)散率的試樣、TIM那樣的各向異性且不均勻的試樣的測(cè)定。
熱波分析儀TA35的測(cè)量原理
利用周期加熱源P0eiwt對(duì)熱擴(kuò)散率k的試樣表面進(jìn)行點(diǎn)加熱。加熱點(diǎn)處的溫度的交流成分表示為Tac=T0e iwt。周期加熱源P0e iwt在周圍引起的溫度傳播可以用下式表示。
c是每單位體積的比熱容量，r是距點(diǎn)熱源的距離，k是由下式表示的溫度波的波數(shù)。
這里m是熱擴(kuò)散長度。因此，式(1)中的相位由給出。
熱波分析儀TA35的使用指南
可以進(jìn)行廣泛的測(cè)量，從有機(jī)薄膜到鉆石。此外，現(xiàn)在可以測(cè)量難以測(cè)量的高導(dǎo)熱樹脂。我們也接受測(cè)量雙層樣品和難加工材料的要求。
用途
電子零件用散熱材料的評(píng)價(jià)、半導(dǎo)體激光電極的評(píng)價(jià)、熱電發(fā)電材料的評(píng)價(jià)、硬質(zhì)合金工具涂層的評(píng)價(jià)等。
| 樣本 | 測(cè)量方向 | 熱擴(kuò)散率[m 2 s -1 ] | |
| 測(cè)量值 | 參考值* | ||
| 聚酰亞胺t=25μm | 垂直的 | 0.14×10 -6 | 0.13×10 -6 |
| 水平的 | 0.8×10 -6 | 0.73×10 -6 | |
| 硅橡膠散熱片 | 垂直的 | 1.1×10 -6 | 不適用更多 |
| 水平的 | 1.3×10 -6 | 不適用更多 | |
| 含碳納米管 (CNT) 的橡膠 | 垂直的 | 0.24×10 -6 | 不適用更多 |
| 水平的 | 6.0× 10-6 | 不適用更多 | |
| 石墨片 | 垂直的 | 1.9×10 -6 | 1.8～2.8×10 -6 |
| 水平的 | 100× 10-6 | 90～100× 10-6 | |
| 高導(dǎo)熱樹脂A 20Wm -1 K -1級(jí) | 垂直的 | 1.6×10 -6 | 2.4×10 -6 |
| （Unitika Ltd.制造） | 水平的 | 16× 10-6 | 12× 10-6 |
| 高導(dǎo)熱樹脂B 5Wm -1 K -1級(jí) | 垂直的 | 0.74×10 -6 | 1.2×10 -6 |
| （Unitika Ltd.制造） | 水平的 | 3.9×10 -6 | 3.1×10 -6 |
參考值是指文獻(xiàn)值、目錄值和其他測(cè)量方法的測(cè)量結(jié)果。
