Resistance Kontak

3.1.4 RESISTENSI KONTAK Dalam sistem komposit, suhu turun antar muka antar material mungkin cukup besar. Perubahan suhu ini disebabkan oleh apa yang dikenal sebagai kontak termal Bagian 3. Konduksi Satu-Dimensi, steady-stead condition

GAMBAR 3.4 Penurunan suhu akibat tahanan kontak termal. resistensi, Rt, c. Efeknya ditunjukkan pada Gambar 3.4, dan untuk area unit antarmuka, resistansi didefinisikan sebagai :

Adanya resistansi kontak yang terbatas terutama disebabkan oleh efek kekasaran permukaan. Tempat kontak diselingi kesenjangan yang dalam banyak kasus, udara terisi Transfer panas oleh karena itu konduksi di area kontak yang sebenarnya dan untuk konduksi dan / atau radiasi di celah. Resistansi kontak mungkin terjadi dipandang sebagai dua resistensi paralel yaitu karena titik kontak dan bahwa karena kesenjangan. Area kontak biasanya kecil, dan terutama untuk permukaan kasar Kontribusi besar terhadap perlawanan dibuat oleh kesenjangan.

TABEL 3.1 Resistansi kontak termal untuk (a) antarmuka metalikdalam kondisi vakum dan (b) antarmuka aluminium (10-? mkekasaran permukaan, 105 N / m2) dengan cairan antarmuka yang berbeda [1]

TABEL 3.2 Resistansi termal dari antarmuka solid / solid yang representatif

Untuk padatan yang konduktivitas termalnya melebihi cairan antarmuka, Resistansi kontak dapat dikurangi dengan meningkatkan area titik kontak. Seperti itu peningkatan dapat dilakukan dengan meningkatkan tekanan sendi atau dengan mengurangi kekasaran permukaan kawin. Resistansi kontak juga dapat dikurangi dengan memilih cairan antarmuka dari konduktivitas termal yang besar. Dalam hal ini, tidak ada cairan (antarmuka yang dievakuasi) menghilangkan konduksi di celah, sehingga peningkatkan resistensi kontak demikian juga, jika lebar celah karakteristik, L, menjadi kecil (seperti,misalnya, dalam kasus permukaan yang sangat halus dalam kontak), L /λ mfp dapat mendekatnilai yang konduktivitas termal dari gas antarmuka dikurangi oleh efek mikroskop ( bagian 2.2)

Meskipun teori telah dikembangkan untuk memprediksi R”t,c. hasil yang paling andal adalah yang telah didapat secara eksperimental. Efek loading padaAntarmuka metalik dapat dilihat pada Tabel 3.1a, yang menyajikan kisaran perkiraandari tahanan termal dalam kondisi vakum. Efek cairan antarmuka padahambatan termal dari antarmuka aluminium ditunjukkan pada Tabel 3.1b. bertolak belakang dengan hasil Tabel 3.1, banyak aplikasi melibatkan kontak antara padatan yang berbeda dan / atau berbagai bahan pengantara (pengisi) yang mungkin (Tabel 3.2). Setiap zat interstisial yang mengisi celah antara menghubungiPermukaan dan konduktivitas termalnya melebihi udara akan menurunkanresistensi kontak Dua kelas materi yang sesuai untuk tujuan iniadalah logam lunak dan gemuk termal. Logam, yang meliputi indium, timbal, timah,dan perak, bisa dimasukkan sebagai foil tipis atau diaplikasikan sebagai lapisan tipis ke salah satubahan induk Gemuk berbasis silikon berbasis yang menarik atas dasar merekaKemampuan untuk benarbenar mengisi interstices dengan material yang konduktivitas termalnya sebanyak 50 kali lipat dari udara. Tidak seperti antarmuka di atas, yang tidak permanen, banyak antarmuka melibatkan sendi ikatan permanen. Sendi bisa terbentuk dari epoxy, yang lembutsolder kaya timah, atau solder keras seperti paduan emas / timah. Karena resistensi antarmuka antara induk dan bahan pengikat, tahanan termal sebenarnyasendi melebihi nilai teoritis (L / k) yang dihitung dari ketebalan L dankonduktivitas termal k dari bahan joint. Resistansi termal dari epoxied danSambungan solder juga terpengaruh oleh rongga dan retakan, yang mungkin terbentuk selama pembuatan atau sebagai hasil siklus termal selama operasi normal. Tinjauan menyeluruh tentang hasil dan kombinasi resistansi kontak termaldisediakan oleh Snaith et al. [3], Madhusudana dan Fletcher [7], dan Yovanovich [8].