熱波分析儀TA35的原理及使用指南

發(fā)布日期：2022-08-25      瀏覽次數(shù)：2017

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(lái)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(shuō)。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(zhǎng)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。



你了解樣品的各向異性嗎？
填料(AlN、SiO2、SiC、CNT 等)和樹脂的復(fù)合材料需要測(cè)量熱擴(kuò)散率，因?yàn)闊釋?dǎo)率會(huì)因配比而發(fā)生很大變化。也可以測(cè)量樹脂材料。



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。