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凡亿专栏 | 热阻和热导率之间有什么关系?
热阻和热导率之间有什么关系?

在热设计中,总会碰见热阻和热导率这两个专业术语,虽然都属于重要概念,但它们之间既存在区别也有联系。

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1、区别

定义:

热阻:当有热量在物体上传输时,物体两端温度差与热源的功率之间的比值。它反映了物体对热流传导的阻碍程度。单位为开尔文每瓦特(K/W)或摄氏度每瓦特(℃/W)。

热导率:又称导热系数,是指材料直接传导热量的能力,或称热传导率。它反映了材料在单位时间内、单位温度梯度下,通过单位面积所传递的热量。单位为瓦米开尔文(W/(m·K))。

物理意义:

热阻:热阻越大,表示物体对热流的阻碍作用越强,即隔热性能越好。

热导率:热导率越大,表示材料传导热量的能力越强,即导热性能越好。

影响因素:

热阻:受材料特性、几何形状、接触状态以及外部环境等多种因素影响。

热导率:主要受材料本身的物理和化学性质影响,如材料的分子结构、密度、温度等。

2、联系

互为倒数关系:在一定条件下,热阻和热导率之间存在互为倒数的关系。这意味着,如果一个材料的热导率很高,那么它的热阻就相对较低;反之亦然。但需要注意的是,这种关系并不是绝对的,因为它还受到物体形状、尺寸以及边界条件等因素的影响。

共同反映材料热学性能:热阻和热导率都是描述材料热学性能的重要参数。它们共同决定了材料在热传导过程中的行为表现。例如,在热设计中,需要综合考虑材料的热导率和热阻来确定合适的散热方案。


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