Ke Tšepe efe e nang le Motlakase o Tlase ka ho Fetisisa oa Thermal? Karabo e Felletseng, e Fumanoang

Ntlafatso ea ho qetela: Mots'eanong 2026 · Litekanyetso tse nepahetseng le fisiks e ka morao ho tsona

“Ke tšepe efe e nang le phallo e tlase ka ho fetisisa ea mocheso?” ho utloahala eka e lokela ho ba le karabo e le 'ngoe e hloekileng, empa karabo e tšepahalang e itšetlehile ka seo u se bolelang - tšepe efe kapa efe e hloekileng, tšepe efe kapa efe eo u ka e hahang ka eona, kapa tšepe eo batho ba e nkang ka phoso e le mpe ka ho fetisisa. Tataiso ena e fana ka karabo e nepahetseng ka litsela tse tharo ka boleng bo fumanoeng, e beha litšepe tse tloaelehileng maemong a tlase ho isa holimo, e hlalosa fisiks ea hore na ke hobane'ng ha litšepe tse ling li sa tsamaise mocheso ka thata, e hlakola tšōmo e manganga ka loto, 'me e bontša moo litšepe tse nang le phallo e tlase ea mocheso li hlileng li leng bohlokoa teng ho tsa elektronike le moralo oa lisebelisoa.

Karabo e tobileng ho "tšepe e tlase ka ho fetisisa ea ho tsamaisa mocheso," litsela tse tharo

Hobane "tlase" e bolela lintho tse fapaneng ho batho ba fapaneng, karabo e tšepahalang ke ena e arotsoeng ke seo u hlileng u se botsang.

Tšepe e hloekileng e tlase ka ho fetisisa

Manganese, e ka bang 7.8 W/(m·K) , e na le conductivity e tlase ka ho fetisisa ea mocheso ho feta tšepe efe kapa efe e hloekileng, e seng ea mahlaseli a kotsi. Haeba litšepe tse nang le mahlaseli a kotsi li kenyelelitsoe, plutonium le neptunium li theoha le ho feta - hoo e ka bang 6 W/(m·K) - empa ha se lintho tseo motho a li qotsitseng bakeng sa boenjiniere bo tloaelehileng, kahoo li lokela ho ba mongolong o botlaaseng ba leqephe ho fapana le karabo.

Tšepe e tlaase ka ho fetisisa eo u ka e hahang ka eona

Bismuth, e ka bang 8 W/(m·K) , ke tšepe e nang le motlakase o tlase ka ho fetisisa eo baenjiniere ba bangata ba kileng ba e sebetsana le eona, kaha manganese ha e sebelisoe hangata e le tšepe ea sebopeho ka boeona. Har'a litšepe tsa sebopeho tsa letsatsi le letsatsi tseo u ka li khethang e le karolo ea tsona, tšepe e sa hloekang (~15–17) le titanium (~17–22) ke tse tlase ka ho fetisisa tseo u tla li fihlela hangata.

Batho ba tšepe ba hakanya hampe

Ba bangata ba nahana hore loto ke motjhini o mobe ka ho fetisisa wa mocheso hara ditshipi. Hase — ha e ka ba 35 W/(m·K) e tsamaisa ka makgetlo a mmalwa ho feta manganese, bismuth, tshepe e sa ruseng, kapa titanium. Maikutlo ana a fosahetseng a atile hoo a lokelang ho ba karolo ya ona ka tlase.

Ho tsamaisa mocheso oa tšepe, ho behiloe boemong bo tlase ho isa ho bo phahameng

Litekanyetso tse hakanyetsoang mochesong oa kamore (~20 °C), ka watts ka mithara-kelvin. Lipalo tsa motsoako lia fapana ho ea ka sehlopha, kahoo li nke e le tse emelang ho fapana le tse nepahetseng.

Mokhoa oa ho bala phatlalatso ena

Tšobotsi e ikhethang ke mefuta ena: silevera e tsamaisa mocheso hantle ho feta manganese ka makhetlo a ka bang 55. Litšepe ka kakaretso ke li-conductor tse ntle tsa mocheso ha li bapisoa le polasetiki kapa letsopa, empa har'a tsona lia fapana haholo. Litšepe tse "sebetsang mocheso o tlase" tse holimo tafoleng ena li ntse li tsamaisa mocheso hantle ho feta lehong kapa khalase - "sebetsang mocheso" mona se amana hantle le litšepe tse ling.

Hobaneng ha litšepe tse ling li sa tsamaise mocheso hantle hakana

Litšepeng, mocheso o tsamaisoa haholo-holo ke lielektrone tse lokolohileng - lielektrone tse tsamaeang tse tšoanang tse tsamaisang motlakase. Ke ka lebaka leo li-conductor tse ntle tsa motlakase tse kang silevera le koporo le tsona e leng li-conductor tse ntle tsa mocheso: thepa ena e 'meli e arolelana mokhoa, kamano e hlophisitsoeng ke molao oa Wiedemann-Franz.

Ho hasanya lielektrone ke senotlolo

Litšepe tse kang manganese le bismuth li na le meaho ea elektroniki le litlhophiso tsa kristale tse sitisang phallo e lokolohileng ea lielektrone. Ha lielektrone li hasana khafetsa - li tlola ho se tsitse ha lattice kapa tse ling - motlakase le mocheso lia oa hammoho. Ha tsela e kholo ea lielektrone e sitisoa haholo, tšepe e mpefala le ho feta ho tsamaiseng tjhaja le mocheso.

Bismuth e le nyeoe e khethehileng

Bismuth ka ho khetheha ke semimetal e nang le thepa e sa tloaelehang ea elektroniki - lijari tsa tjhaja tse fokolang haholo ha li bapisoa le tšepe e tloaelehileng, le sebopeho sa elektroniki se sitisang phallo ea tsona ka matla. Ke ka lebaka leo e leng tlase haholo tafoleng leha e le karolo e boima, e teteaneng, e sa foseng ea tšepe. E bontša hore ho teteana le "kutlo ea tšepe" ha li u bolelle letho le tšepahalang ka ho tsamaisa mocheso; sebopeho sa elektroniki ke sona sa bohlokoa.

Sephetho se hanyetsanang le kutloisiso

Ntlha ea bohlokoa ke hore tšepe e ka ba teteaneng ebile ea benya 'me ka ho hlaka ea tšepe empa e tsamaisa mocheso hantle ho feta letsopa le leng. Temoho e hahiloeng holim'a "litšepe ke li-conductor tse ntle" ea senyeha qetellong ena ea sekala, ke ka lebaka leo potso e khopisang batho.

Tšōmo ea sehlooho: hobaneng ha sehlooho se se tlase ka ho fetisisa

Tumelo ea hore loto ke tšepe e fokolang ka ho fetisisa e tsamaisang mocheso e atile ebile e fosahetse. Matla a loto a ka bang 35 W/(m·K) a batla a le manyane ha a bapisoa le koporo, empa a phahame ka makhetlo a 'maloa ho feta manganese (~7.8), bismuth (~8), tšepe e sa hloekang (~15–17), kapa titanium (~17–22).

Moo pherekano e hlahang teng

Tšōmo e ka ’na ea hlaha hobane loto e ikutloa e le boima, e le bonolo, ’me e lerootho, le hobane ke mokhanni ea fokolang ha e bapisoa le koporo — batho ba tšepe ba e bapisa le eona ka tlhaho. Empa “mohlomong ha e bapisoa le koporo” ke tekanyo e tlase haholo ha koporo e le 400. Loto e batla e le ka tekanyo e phahameng ho feta litšepe tse fokolang haholo. Bonolo le boima ba eona ha li amane le hore na e tsamaisa mocheso joang.

Ntho e nkiloeng ho eona

Haeba motho a hloka tšepe e nang le phallo e tlase ea motlakase - mohlala, ho fokotsa phallo ea mocheso karolong ea sebopeho - loto ha se karabo, 'me ho e khetha ka matla a tšōmo e ka ba phoso. Loto ea Manganese le bismuth pampiring; tšepe e sa hloekang le titanium ke likhetho tse sebetsang.

Hobaneng ha li-alloy li etsa mocheso o fokolang ho feta litšepe tse hloekileng

Ho kopanya di-alloy hoo e ka bang kamehla ho fokotsa ho tsamaisa mocheso, hangata ka tsela e makatsang. Ho kopanya diathomo tse ding ka hara letlooeng la tshepe ho hlahisa diphoso tse hasanyang dielektrone tse jereng mocheso, tse sitisang phallo.

Mohlala o hlakileng ka ho fetisisa

Tšepe e hloekileng e tsamaisa motlakase ka matla a ka bang 80 W/(m·K), empa tšepe e sa hloekang — tšepe e kopantsoeng le chromium le nickel — e theohela ho hoo e ka bang 15–17. Seo ke phokotso e imenne ho isa ho e mehlano ho tloha ho eketseng likarolo tsa ho kopanya. Chromium e hatella haholo-holo ho tsamaisa motlakase. Ke ka lebaka leo tšepe e sa hloekang le titanium, ka bobeli li sebelisoang ka sebopeho, e leng lienjiniere tsa tšepe tse sebetsang tsa "ho tsamaisa motlakase ho tlase" tse hlileng li li fihlelang, leha manganese e hloekileng le bismuth li le tlase pampiring empa li sa sebetse e le likarolo tse jarang mojaro.

Hobaneng sena se le molemo ho se tseba

Ho bolela hore ha o hloke tšepe e sa tloaelehang hangata ho fumana phallo e tlase ea motlakase karolong ea 'nete - motsoako o tloaelehileng o se o ntse o u fumana boholo ba tsela. Tšepe e sa ruseng e kopanya phallo e tlase ea motlakase le matla, ho hanyetsa mafome, le ho sebetsa hantle ha mechini, ke ka lebaka leo e laolang lits'ebetso moo sepheo e leng ho thibela mocheso karolong ea sebopeho.

Moo litšepe tse nang le motlakase o tlase li sebelisoang ka boomo

Ho tsamaisa mocheso ka tsela e tlase ke tšobotsi, eseng sekoli, ha o batla karolo ea sebopeho e hanelang phallo ea mocheso.

Ho itšehla thajana ha mocheso ka har'a lisebelisoa

Titanium kapa di-standoff tse sa ruseng, di-bracket, le di-flexure di fokotsa ho dutla ha mocheso disebedisweng tse bonolo kapa pakeng tsa dikopano tse lokelang ho dula dithempereichara tse fapaneng. Tshepe e fana ka tshehetso ya mechini ha e ntse e thiba tsela ya mocheso ka boomo - ntho eo karolo ya koporo kapa ya aluminium e ke keng ya e etsa.

Tšebeliso ea letsatsi le letsatsi le ea sebopeho

• Mehele le lisebelisoa tsa lijana tsa ho pheha: Tšepe e sa hloekang e lula e bata ho feta aluminium, ke ka lebaka leo li-handle tsa pane le li-grip tsa lisebelisoa li atisang ho e sebelisa.
• Lisebelisoa tsa cryogenic le tsa optical: Motsoako oa titanium oa matla le conductivity e tlase li lumellana le li-mounts tse nepahetseng tse sa lokelang ho ntša mocheso ho ea kopanong e batang kapa e tsitsitseng mocheso.
• Li-alloy tse kopantsoeng le tse khethehileng: Litšobotsi tse sa tloaelehang tsa bismuth li etsa hore e be molemo ho li-alloy tse nang le ntlha e tlaase ea ho qhibiliha le lits'ebetsong tse itseng tse ikhethang.

Molao-motheo oa moralo

Neng kapa neng ha karolo e tlameha ho jara mojaro le ho thibela mocheso, litšepe tsa meaho tse nang le phallo e tlase ea motlakase li fumana sebaka sa tsona. Leqheka ke ho hlokomela hore phallo ea motlakase ke thepa e ka khethoang, eseng ntho e ka nahanoang hamorao - ho khetha glassware kapa titanium ka boomo moo bracket ea aluminium ea kamehla e ka khutsufatsang mocheso ka ho toba ho ntho e bonolo.

Lehlakore le leng: ho tsamaisa mocheso holim'a PCB

Ka har'a lisebelisoa tsa elektroniki, tlhoko e tloaelehileng haholo ke e fapaneng le ntho e 'ngoe le e 'ngoe e kaholimo - ho hula mocheso hole le karolo e chesang ho e-na le ho o thibela. Seo se u isa pheletsong e phahameng ea tafole: koporo.

Hobaneng koporo e laola moralo oa mocheso oa boto

Li-PCB li sebelisa li-pour tse boima tsa koporo, li-vias tsa mocheso, le li-substrate tsa koporo kapa tsa aluminium (li-PCB tsa tšepe-core) hantle hobane ~400 W/(m·K) ea koporo e tsamaisa mocheso ka katleho hole le likarolo tse chesang ho ea moo o ka qhalanang teng. Thepa e tšoanang e etsang hore koporo e be khetho e mpe bakeng sa ho itšehla thajana ha mocheso e etsa hore e be khetho e ntle bakeng sa ho hasana ha mocheso.

Lipheletso tse peli li sebetsa hammoho

Ho utloisisa mahlakore ka bobeli a sekala sa conductivity ho u thusa ho khetha thepa ka boomo: litšepe tse nang le conductivity e tlase ho thibela mocheso moo o sa lokelang ho ea teng, koporo ho jala mocheso moo o lokelang ho tlosoa teng. Sehlahisoa se entsoeng hantle hangata se sebelisa bobeli - koporo ho jara mocheso ho tloha chip, le karolo e sa hloekang kapa ea titanium ho thibela mocheso oo ho fihlela nthong e utloang bohloko.

Moralo oa mocheso moo o baloang teng

Boto e sebelisang boima ba koporo bo chesang, bo chesang ka ho beha, le khetho ea substrate e bohlokoa haholo ho feta tšepe ea chassis. Highleap Electronics e haha ​​​​maboto a tloaelehileng a FR-4, koporo e boima, Tg e phahameng, le motheo oa tšepe (aluminium/koporo) , 'me e ka eletsa ka boima ba koporo, ka leano, le stackup nakong ea tlhahlobo ea mahala ea DFM.

Ho khetha tšepe ka sepheo sa mocheso

Fokotsa sehlooho sohle ho potso eo u lekang ho e araba.

Haeba sepheo sa hao ke ho thibela mocheso

Reach bakeng sa tšepe e sa ruseng kapa titanium bakeng sa likarolo tsa 'nete — li ​​kopanya conductivity e tlase le matla a sebopeho. Bismuth le manganese li na le lintlha tse tlase empa ha li sebelisoe hangata e le likarolo tse jarang mojaro. U se ke ua fihlela loto; tšōmo ea hore ke conductor e fokolang ke leshano.

Haeba sepheo sa hau ke ho tsamaisa mocheso

Finyella koporo, kapa aluminium moo boima le litšenyehelo li leng bohlokoa ho feta ts'ebetso e phethahetseng. Silevera e betere hanyane ho feta koporo empa ha se hangata e lokafatsang theko ea eona ntle le likhokahano le lipente tse khethehileng.

Buisanang ka boto e hlahlobang mocheso →

Hangata ile a botsa lipotso

Ke tšepe efe e nang le conductivity e tlase ka ho fetisisa ea mocheso?

Har'a litšepe tse hloekileng, manganese (~7.8 W/(m·K)), 'me bismuth e haufi le motsotsoana (~8). Plutonium le neptunium tse nang le mahlaseli a kotsi ke tse tlase empa ha se thepa e sebetsang.

Na loto ke tšepe e mpe ka ho fetisisa e tsamaisang mocheso?

Tjhe — eo ke tshomo e tlwaelehileng. Ho ~35 W/(m·K), loto e tsamaisa hantle ho feta manganese, bismuth, tshepe e sa ruseng, kapa titanium ka makgetlo a mmalwa.

Ke tšepe efe e nang le motlakase o tlaase ka ho fetisisa eo nka e hahang ka eona?

Bismuth har'a litšepe tse hloekileng tseo u ka li tšoarang; tšepe e sa hloekang kapa titanium har'a litšepe tsa sebopeho tsa letsatsi le letsatsi tse matla ka ho lekaneng bakeng sa likarolo tsa 'nete.

Ke tšepe efe e tsamaisang mocheso hantle?

Silevera (~430 W/(m·K)), koporo e le haufi le yona (~400) — lebaka leo koporo e laolang taolo ya mocheso wa elektroniki.

Ke hobane'ng ha litšepe tse kopantsoeng li sa chese haholo ho feta litšepe tse hloekileng?

Liathomo tse ekelitsoeng li hasanya lielektrone tse lokolohileng tse jereng mocheso. Tšepe e hloekileng ke ~80 W/(m·K); tšepe e sa hloekang e theohela ho ~15–17 hang ha e kopantsoe le chromium le nickel.

Ke hobane'ng ha bismuth e le mokhanni ea fokolang hakaale leha e le sesebelisoa sa 'mino o boima?

Bismuth ke semimetal e nang le dijari tse fokolang haholo tsa tjhaja le sebopeho sa elektroniki se sitisang phallo ya dielektrone ka matla, se fokotsa ho tsamaisa ha yona motlakase le mocheso. Boima le boima ha di bolele esale pele ho tsamaisa.

Na ho tsamaisa motlakase ka mocheso o tlase ho bolela ho tsamaisa motlakase ka motlakase o tlase hape?

Ho litšepe, hangata e, — ka bobeli li itšetlehile ka lielektrone tse lokolohileng, kahoo tšepe e tsamaisang mocheso hampe e atisa ho tsamaisa motlakase hampe, ho latela kamano ea Wiedemann le Franz.