傅力葉方程式的表達(dá)式如下:
Q=KA△T/d,
R=A△T/Q Q: 熱量,W K: 導(dǎo)熱率,W/mk
A:接觸面積
d: 熱量傳遞距離 △T:溫度差 R: 熱阻值
將上面兩個公式合并,可以得到
K=d/R。因為K值是不變的,可以看得出熱阻R值,同材料厚度d是成正比的。也就說材料越厚,熱阻越大。
但如果仔細(xì)看一些導(dǎo)熱材料的資料,會發(fā)現(xiàn)很多導(dǎo)熱材料的熱阻值R,同厚度d并不是完全成正比關(guān)系。這是因為導(dǎo)熱材料大都不是單一成分組成,相應(yīng)會有非線性變化。厚度增加,熱阻值一定會增大,但不一定是完全成正比的線性關(guān)系,可能是更陡的曲線關(guān)系。
實際這是不可能的條件。所以測試并計算出來的熱阻值并不完全是材料本身的熱阻值,應(yīng)該是材料本身的熱阻值+所謂接觸面熱阻值。因為接觸面的平整度、光滑或者粗糙、以及安裝緊固的壓力大小不同,就會產(chǎn)生不同的接觸面熱阻值,也會得出不同的總熱阻值。
所以國際上流行會認(rèn)可設(shè)定一種標(biāo)準(zhǔn)的測試方法和條件,就是在資料上經(jīng)常會看到的ASTM
D5470。這個測試方法會說明進(jìn)行熱阻測試時候,選用多大的接觸面積A,多大的熱量值Q,以及施加到接觸面的壓力數(shù)值。大家都使用同樣的方法來測試不同的材料,而得出的結(jié)果,才有相比較的意義。
通過測試得出的熱阻R值,并不完全是真實的熱阻值。物理科學(xué)就是這樣,很多參數(shù)是無法真正的量化的,只是一個“模糊”的數(shù)學(xué)概念。通過這樣的“模糊”數(shù)據(jù),人們可以將一些數(shù)據(jù)量化,而用于實際應(yīng)用。
此處所說的“模糊”
是數(shù)學(xué)術(shù)語,“模糊”表示較為接近真實的近似。
而同樣道理,根據(jù)熱阻值以及厚度,再計算出來的導(dǎo)熱率K值,也并不完全是真正的導(dǎo)熱率值。
傅力葉方程式,是一個完全理想化的公式。我們可用來理解導(dǎo)熱材料的原理。但實際應(yīng)用、熱阻計算是復(fù)雜的數(shù)學(xué)模型,會有很多的修正公式,來完善所有的環(huán)節(jié)可能出現(xiàn)的問題。 www.xmdosn.com