LED 방열의 최신 돌파구 --- 흑연 방열판
고체의 열전도는 주로 결정 격자의 진동과 자유 전자의 움직임에 의해 실현됩니다. 금속에는 많은 수의 자유 전자가 있으며 전자의 질량은 매우 가볍고 열을 매우 빠르게 전달할 수 있으므로 금속은 열전도율이 높습니다.
금속 열전도의 경우 격자 진동은 2차적입니다. 고분자 고체(흑연 방열판)의 경우 자유 전자가 거의 없습니다. 따라서 고분자에서 원자의 진동이 주요 열전도 메커니즘입니다.
고분자(흑연 방열판)는 공유 결합이 지배적이며 자유 전자가 없습니다. 열전도는 주로 분자(또는 원자)에 의해 서로 충돌하는 포논에 의해 수행됩니다. 따라서 결정화 정도는 열전도율에 중요한 영향을 미칩니다. 고분자는 완전한 단결정을 형성하기 어렵기 때문에 결정질 또는 비정질 고분자의 열전도율은 높지 않으나 결정화도가 높을수록 열전도율도 높다.
결정 격자의 입자가 더 높은 온도에 있다고 가정하면 열진동은 더 강하고 평균 진폭도 커지는 반면, 인접 입자의 온도는 더 낮고 열진동은 더 약합니다. 입자 사이의 상호 작용력으로 인해 진동이 강한 입자의 영향으로 진동이 약한 입자의 진동이 증가하고 열 운동 에너지가 증가합니다.
고분자의 경우 분자 내 열전도율이 분자간 열전도율보다 높기 때문에 분자량의 증가는 열전도율 향상에 유리하다. 배향된 고분자 재료에서 배향 방향의 열전도율은 수직 배향 방향의 열전도율보다 높습니다.
매우 낮은 온도에서 폴리머의 열전도율은 온도가 증가함에 따라 증가합니다. 온도가 100K 이상에 도달하면 온도가 증가함에 따라 열전도율이 감소합니다. 0에서 100°C까지 다양합니다. 폴리머의 열전도율은 온도에 따라 달라지지만 편차 범위는 10% 이내입니다.
이러한 방식으로 열이 전달되고 전달될 수 있으므로 전체 결정의 열이 더 높은 온도에서 더 낮은 온도로 전달되어 열 전도가 발생합니다. 격자 진동에 의해 열이 전달되는 것을 알 수 있다. 격자 진동에는 두 가지 전도 메커니즘이 있습니다. 하나는 광자 전도이며 이 메커니즘은 고온에서 주된 메커니즘입니다.
격자의 열 진동은 비선형이기 때문에 격자 사이에 결합 효과가 있어 포논이 서로 충돌하고 포논의 평균 자유 경로가 감소합니다. 이 포논 충돌로 인한 산란은 격자의 열 저항 때문입니다. 주 원천.
이것은 진동 및 회전과 같은 물질의 분자, 원자 및 전자의 운동 상태 변화로 인해 더 높은 주파수의 전자파를 방출합니다. 그 중 가시광선과 0.4~40um 파장의 근적외선은 강한 열 효과를 가지고 있는데 이를 열선이라고 하며, 열전달 과정은 열복사입니다.
다른 하나는 온도가 너무 높지 않을 때 지배적인 포논 양자화의 전도입니다. 포논 전도에 의해 결정되는 고체 열전도율의 일반적인 형태는 ...
결정 격자의 다양한 결함, 불순물 및 결정 입자 계면은 산란을 유발하며, 이는 또한 포논의 평균 자유 경로 감소 및 열전도율 감소와 동일합니다. 온도가 상승하면 포논 진동 에너지가 증가하고 충돌 확률이 증가하며 평균 자유 경로가 감소하여 열전도율이 감소합니다.
요약하면, 기술 성과를 주도 산업에 적용하면 방열 성능이 향상되고 주도 램프 비용이 크게 감소하여 주도 산업의 전반적인 기술 혁신에 도움이 됩니다.
