دراسة حول آلية تحمل السماكة وخشونة السطح لأقراص الألمنيوم في تعزيز كفاءة التوصيل الحراري

ترك تعليق / غير مصنف / بواسطة

دراسة حول آلية تحمل السماكة وخشونة السطح لأقراص الألمنيوم في تعزيز كفاءة التوصيل الحراري

خلاصة

بسبب الموصلية الحرارية الممتازة (الموصلية الحرارية للألمنيوم النقي, ≈237 واط/(م・ك)), أقراص الألومنيوم تستخدم على نطاق واسع في المشتتات الحرارية الإلكترونية, لوحات تسخين تجهيزات المطابخ, الإدارة الحرارية لبطارية الطاقة الجديدة, وغيرها من المجالات. تحدد كفاءة التوصيل الحراري بشكل مباشر استقرار أداء المنتجات النهائية (مثل التحكم في ارتفاع درجة حرارة الرقاقة وتوحيد تسخين تجهيزات المطابخ). بناءً على قانون فورييه للتوصيل الحراري ونظرية المقاومة الحرارية البينية, تحلل هذه الورقة بشكل منهجي آليات تأثير تحمل السماكة (يتم التحكم فيه عادةً ضمن ± 0.02 ~ ± 0.1 مم) وخشونة السطح (را = 0.05 ~ 1.0 ميكرومتر) من أقراص الألومنيوم على كفاءة التوصيل الحراري: يؤثر تحمل السماكة على انتظام التدفق الحراري من خلال تنظيم اتساق مسارات التوصيل الحراري وتوزيع ضغط التلامس السطحي; تهيمن خشونة السطح على حجم المقاومة الحرارية للواجهة عن طريق تغيير منطقة التلامس الفعلية وحالة فيلم أكسيد السطح. جنبا إلى جنب مع GB/T 3880.3 (معيار التسامح سمك), جيجابايت/ت 1031 (معيار خشونة السطح), وتحليل العناصر المحدودة (الهيئة الاتحادية للبيئة) بيانات المحاكاة, يتم قياس مساهمة هاتين المعلمتين في كفاءة التوصيل الحراري (يمكن أن يؤدي تحسين تحمل السُمك إلى تحسين كفاءة التوصيل الحراري بنسبة 8% إلى 15%, في حين أن تحسين خشونة السطح يمكن أن يحسنها بنسبة 12% ~ 20%). يتم اقتراح استراتيجية تحسين تعاونية خاصة بالسيناريو للمعلمات, ويتم التحقق من فعاليتها من خلال دراسات الحالة الخاصة بالمشتتات الحرارية الإلكترونية وأدوات الطهي, توفير الأساس النظري والهندسي لتحسين التوصيل الحراري لأقراص الألومنيوم.

مخطط مقارنة تحسين حالة التطبيق النموذجي

هو-أ. مقدمة

في أنظمة نقل الحرارة, تعمل أقراص الألومنيوم كمكونات أساسية موصلة للحرارة, وتتأثر كفاءة التوصيل الحراري لكليهما “الموصلية الحرارية الجوهرية للمواد” و “الحالات الهندسية/السطحية”. عندما يتم إصلاح المواد (على سبيل المثال, 1060 الألومنيوم النقي, 6061 سبائك الألومنيوم), المعلمات الهندسية (تحمل السماكة) والحالات السطحية (خشونة) تصبح العوامل التنظيمية الرئيسية. وفقا لمسح أجرته جمعية صناعة المكونات الإلكترونية الصينية, في 2024, 28% من حالات فشل التوصيل الحراري في المشتتات الحرارية في الصين كانت ناجمة عن التحمل المفرط لسمك أقراص الألومنيوم (>± 0.05 ملم), و 35% تجاوزات المقاومة الحرارية للواجهة كانت ناجمة عن خشونة السطح غير المناسبة (رع>0.8ميكرومتر). على سبيل المثال, إذا زاد تسامح سمك أقراص الألومنيوم المستخدمة في المشتتات الحرارية لوحدة المعالجة المركزية من ±0.02 مم إلى ±0.1 مم, سيزيد ارتفاع درجة حرارة الرقاقة بمقدار 8 ~ 12 درجة مئوية; إذا زاد Ra لأقراص الألومنيوم لألواح تسخين أواني الطهي من 0.2μm إلى 1.0μm, سوف يتوسع انحراف توحيد التدفئة إلى أكثر من 15%. لذلك, إن توضيح آلية عمل تحمل السماكة وخشونة السطح له قيمة هندسية كبيرة لتحسين كفاءة التوصيل الحراري لأقراص الألمنيوم.

الأب-ب. العوامل المؤثرة الأساسية والأساس النظري لكفاءة التوصيل الحراري لأقراص الألمنيوم

أ. المؤشرات الكمية ونظام تقييم كفاءة التوصيل الحراري

  1. الموصلية الحرارية (ل): يميز قدرة التوصيل الحراري الجوهرية للمادة. يتأثر π أقراص الألومنيوم بتركيبة السبائك (237 واط/(م・ك) ل 1060 الألومنيوم النقي, φ=155 واط/(م・ك) ل 6061 سبائك الألومنيوم). المعلمات الهندسية والسطحية لا تتغير, ولكن يغير بشكل غير مباشر كفاءة التوصيل الحراري الإجمالية من خلال التأثير على مسارات نقل الحرارة.
  1. واجهة المقاومة الحرارية (R_contact): المقاومة الحرارية بين قرص الألمنيوم ومكونات الاتصال (على سبيل المثال, رقائق, أنابيب التدفئة), يمثل 60% ~ 80% من إجمالي المقاومة الحرارية. الصيغة هي: \(ص _{اتصال} = فارك{1}{h_c \cdot A_{حقيقي}}\)
أين \(h_c\) هو معامل انتقال الحرارة الاتصال (ث/(م²・ك)), و \(أ_{حقيقي}\) هي منطقة الاتصال الفعلية (م²). تؤثر خشونة السطح بشكل مباشر \(أ_{حقيقي}\), بينما يؤثر تحمل السماكة بشكل غير مباشر \(h_c\) من خلال ضغط الاتصال.
  1. توحيد التدفق الحراري (Δف): انحراف التدفق الحراري لكل وحدة مساحة. الصيغة هي: \(\Delta q = \frac{\lambda \cdot \Delta T}{\دلتا د}\)
أين \(\Delta T\) هو الفرق في درجة الحرارة (ك), و \(\Delta d\) هو انحراف سمك (م). التسامح سمك يحدد مباشرة \(\Delta d\), مما يؤثر على توحيد توزيع تدفق الحرارة.

مؤامرة سطحية استجابة ثلاثية الأبعاد لتأثيرات تفاعل المعلمة

ب. الأساس النظري الرئيسي

  1. قانون فورييه للتوصيل الحراري: تدفق الحرارة من خلال قرص الألومنيوم هو \(Q = \lambda \cdot A \cdot \frac{\دلتا تي}{د}\), أين \(A\) هي المنطقة الظاهرة (م²), و \(d\) هو سمك المصمم (م). عندما يكون هناك تسامح سمك, سمك الفعلي \(د_{حقيقي} = d \pm \Delta d\), مما يؤدي إلى انحرافات في \(Q\). ويرتبط معدل الانحراف بشكل إيجابي مع \(\Delta d/d\).
  1. نظرية المقاومة الحرارية لواجهة الاتصال: منطقة الاتصال الفعلية \(أ_{حقيقي}\) سطح خشن أصغر بكثير من المساحة الظاهرة \(أ_{واضح}\). الاتصال يحدث في شكل “نتوءات صغيرة”, ويجب أن يتم نقل تدفق الحرارة من خلال هذه النتوءات الدقيقة, مما يؤدي إلى زيادة المقاومة الحرارية. أصغر خشونة السطح, كلما كانت النسبة أكبر \(أ_{حقيقي}/أ_{واضح}\), وكلما كان أصغر \(ص _{اتصال}\).

الأب-ج. آلية تحمل السماكة في تعزيز كفاءة التوصيل الحراري لأقراص الألمنيوم

يشير تحمل السماكة إلى الانحراف المسموح به بين السماكة الفعلية والسماكة المصممة (على سبيل المثال, جيجابايت/ت 3880.3 ينص على أنه بالنسبة لأقراص الألومنيوم بسمك 3 ~ 5 مم, التسامح عالي الدقة هو ± 0.03 مم, والتسامح العام هو ± 0.08 مم). وينعكس دورها بشكل رئيسي في ثلاثة أبعاد:

أ. ضمان اتساق مسارات التوصيل الحراري وتقليل فقدان تدفق الحرارة

  1. التأثير المباشر لانحراف السماكة على التدفق الحراري: عندما يكون هناك انحراف في سمك قرص الألمنيوم, يتركز التدفق الحراري في مناطق أرق (ال “تأثير تركيز التدفق الحراري”), مما يؤدي إلى ارتفاع درجة الحرارة المحلية. على سبيل المثال, ل 1060 قرص من الألومنيوم بسمك مصمم 3 مم, إذا كان انحراف السمك ± 0.02 مم, معدل انحراف التدفق الحراري هو فقط 3.5%; إذا زاد الانحراف إلى ± 0.1 مم, يرتفع معدل انحراف التدفق الحراري إلى 18.2%. تؤدي كثافة تدفق الحرارة المحلية العالية بشكل مفرط إلى التعب الحراري للمادة, مزيد من تقليل كفاءة التوصيل الحراري.
  1. التحقق من محاكاة FEA: محاكاة لأقراص الألمنيوم لخافضات حرارة وحدة المعالجة المركزية (قطر 50 ملم, سمك مصمم 3 مم) يعرض:
    • عندما يكون التسامح ± 0.02 مم, انحراف انتظام توزيع التدفق الحراري 4.2%, مع ارتفاع درجة الحرارة القصوى إلى 38 درجة مئوية;
    • عندما يكون التسامح ± 0.05 مم, يزيد انحراف التوحيد إلى 9.8%, مع ارتفاع درجة الحرارة القصوى إلى 45 درجة مئوية;
    • عندما يكون التسامح ± 0.1 مم, يصل الانحراف التوحيد 17.5%, مع ارتفاع درجة الحرارة القصوى إلى 52 درجة مئوية.
يشير هذا إلى أن تحمل السماكة الأصغر يؤدي إلى مسارات توصيل حراري أكثر اتساقًا وفقدان أقل لتدفق الحرارة.

مخطط العلاقة بين تحمل السماكة وتوزيع تدفق الحرارة

ب. تحسين توزيع ضغط التلامس في الواجهة وتقليل المقاومة الحرارية للتلامس

  1. العلاقة بين تحمل السماكة وضغط التلامس: ضغط معين (على سبيل المثال, 50~ 100N لتجميع المشتت الحراري) مطلوب أثناء تجميع أقراص الألومنيوم. إذا كان هناك انحراف في السمك, يتركز الضغط في المناطق السميكة, مما يؤدي إلى عدم كفاية الضغط في المناطق الرقيقة وانخفاض في \(h_c\). على سبيل المثال, لقرص الألومنيوم مع انحراف سمك ± 0.05 مم, انحراف توزيع الضغط بعد وصول التجميع 35%, و \(h_c\) في المناطق الرقيقة فقط 60% من القيمة المصممة; لقرص الألمنيوم بتسامح ± 0.02 مم, انحراف توزيع الضغط هو فقط 12%, و \(h_c\) يتجاوز معدل الاحتفاظ 90%.
  1. مقارنة البيانات التجريبية: تم إجراء اختبارات المقاومة الحرارية للتلامس 6061 أقراص سبائك الألومنيوم (قطر 80 ملم, سمك مصمم 4 مم), مع النتائج التالية:
التسامح سمك (مم)
ضغط الاتصال (ن)
انحراف توزيع الضغط (%)
اتصل بالمقاومة الحرارية \(ص _{اتصال}\) (كم²/وات)
كفاءة التوصيل الحراري النسبي (%)
±0.02
80
12
0.0008
100
±0.05
80
35
0.0012
85
±0.10
80
62
0.0018
72

ج. الحد من تشوه الإجهاد وتجنب انقطاع مسارات التوصيل الحراري

  1. مشاكل الإجهاد الناجمة عن سمك غير متساو: أثناء الدرفلة أو المعالجة الحرارية لأقراص الألمنيوم, الانحراف المفرط للسمك يؤدي إلى الإجهاد الداخلي (على سبيل المثال, يمكن أن يصل الضغط الداخلي لأقراص الألومنيوم مع انحراف سمك ± 0.1 مم إلى 50 ~ 80MPa). بعد التجميع, من المحتمل أن يحدث تشوه الانحناء, مما يؤدي إلى وجود فجوات بين قرص الألومنيوم ومكونات الاتصال (الفجوات >5ميكرومتر يزيد بشكل كبير من المقاومة الحرارية).
  1. تأثير التشوه على التوصيل الحراري: ترتبط كمية تشوه الانحناء بشكل إيجابي مع تحمل السماكة, كما هو موضح في الصيغة: \(\delta = \frac{k \cdot (\دلتا د)^2}{E \cdot d}\)
أين \(k\) هو عامل الشكل (≈0.3), و \(E\) هو معامل المرونة للألمنيوم (70المعدل التراكمي). متى \(\Delta d = 0.1mm\) و \(d = 3mm\), \(\delta = 0.021mm\) (21ميكرومتر), يتجاوز بكثير عتبة الفجوة 5μm. عند هذه النقطة, تزداد المقاومة الحرارية للواجهة بشكل حاد بمقدار 3 إلى 5 مرات.

الأب-د. آلية خشونة السطح في تحسين كفاءة التوصيل الحراري لأقراص الألمنيوم

خشونة السطح (رع) يشير إلى القيمة المتوسطة الحسابية للتفاوت المجهري للسطح (جيجابايت/ت 1031 ينص على أن نطاق Ra المشترك لقطع عمل الألومنيوم هو 0.025~6.3μm). ويركز دورها على تنظيم المقاومة الحرارية للواجهة, مع الآليات الأساسية بما في ذلك:

أ. زيادة منطقة الاتصال الفعلية وتقليل المقاومة الحرارية للواجهة

  1. العلاقة الكمية بين الخشونة ومنطقة التلامس: نسبة \(أ_{حقيقي}/أ_{واضح}\) للأسطح الملساء (Ra<0.2μm) يمكن أن تصل إلى 30% ~ 40%, بينما ذلك للأسطح الخشنة (Ra≥1.0μm) هو فقط 5% ~ 10%. على سبيل المثال, عندما يكون قرص الألومنيوم مع Ra = 0.2μm على اتصال بشريحة, \(أ_{حقيقي} = 0.35 \كدوت أ_{واضح}\) و \(ص _{اتصال} = 0.0007K·m²/W); عندما يزيد Ra إلى 1.0μm, \(أ_{حقيقي} = 0.08 \كدوت أ_{واضح}\) و \(ص _{اتصال} = 0.0032K·m²/W\), مع زيادة المقاومة الحرارية بنسبة 4.6 مرات.
  1. تأثير التشكل الدقيق: ال “ارتفاع الذروة إلى الوادي” (ر.ز) من التفاوت الجزئي السطحي أمر بالغ الأهمية أيضا. للأسطح التي لها نفس Ra ولكن Rz مختلفة, الفرق في \(أ_{حقيقي}\) يمكن أن تصل إلى 20% ~ 30%. على سبيل المثال, عندما Ra = 0.5μm, ال \(أ_{حقيقي}\) من السطح مع Rz=2.0μm هو 28% أعلى من ذلك مع Rz=4.0μm, لأن قمم ووديان الأولى أكثر استواءً, تمكين اتصال أكثر كافية من نتوءات الصغيرة.

ب. تنظيم حالة طبقة الأكسيد السطحية وتقليل المقاومة الحرارية للأكسيد

  1. خصائص المقاومة الحرارية لأفلام الأكسيد: الموصلية الحرارية لفيلم الأكسيد الطبيعي (آل₂O₃) على سطح أقراص الألومنيوم هو فقط 10 ~ 15 واط /(م・ك), أقل بكثير من الألومنيوم (237ث/(م・ك)). سمك فيلم أكسيد (عادة 5 ~ 10 نانومتر) يرتبط بالخشونة:
    • الأسطح الملساء (Ra<0.2μm): فيلم الأكسيد موحد ورقيق (5~7nm), مع المقاومة الحرارية للأكسيد \(ص _{أكسيد} = 0.0002K·m²/W\);
    • الأسطح الخشنة (Ra≥0.8μm): نتوءات السطح عرضة للأكسدة التفضيلية, مما يؤدي إلى سمك طبقة أكسيد يتراوح من 10 إلى 15 نانومتر مع توزيع غير متساوٍ, و \(ص _{أكسيد} = 0.0005K·m²/W\), مع زيادة المقاومة الحرارية بنسبة 1.5 مرات.
  1. التحقق التجريبي: تم إجراء اختبارات فيلم الأكسيد على 1060 أقراص الألومنيوم, مع النتائج التالية:
خشونة السطح Ra (ميكرومتر)
سمك فيلم أكسيد (نانومتر)
المقاومة الحرارية للأكسيد \(ص _{أكسيد}\) (كم²/وات)
إجمالي المقاومة الحرارية للواجهة \(ص _{المجموع}\) (كم²/وات)
كفاءة التوصيل الحراري النسبي (%)
0.1
6
0.0002
0.0009
100
0.5
8
0.0003
0.0015
82
1.0
14
0.0005
0.0032
58

ج. التكيف مع الوسائط الموصلة للحرارة وتحسين كفاءة نقل الحرارة

  1. سيناريوهات بدون وسائط موصلة للحرارة (على سبيل المثال, الاتصال الجاف): يجب التقليل من Ra (.30.3 ميكرومتر) لزيادة \(أ_{حقيقي}\). على سبيل المثال, تتطلب أقراص الألومنيوم المستخدمة في معدات التفريغ التحكم في Ra في حدود 0.1 إلى 0.2 ميكرومتر; خلاف ذلك, سوف تتجاوز المقاومة الحرارية للتلامس الجاف عتبة التصميم.
  1. سيناريوهات مع الوسائط الموصلة للحرارة (على سبيل المثال, الشحوم الحرارية, منصات حرارية): يجب أن تتطابق الخشونة مع حجم الجسيمات للوسيط. على سبيل المثال, عندما يكون حجم جسيمات الشحم الحراري 5~10μm, يجب التحكم في Ra ضمن 0.5 ~ 0.8μm, والذي لا يسمح للوسيط بملء فجوات وادي الذروة فحسب، بل يمنع أيضًا سماكة الوسط المفرطة (يزيد السُمك الزائد من المقاومة الحرارية المتوسطة). تظهر التجارب أنه عند مطابقة Ra=0.6μm مع شحم حراري بحجم جسيمات 8μm, \(ص _{اتصال}\) يكون 25% أقل من ذلك مع Ra = 0.2μm (حشوة متوسطة غير كافية) و 40% أقل من ذلك مع Ra = 1.0μm (سمك متوسط ​​مفرط).

منحنى تأثير خشونة السطح على المقاومة الحرارية للتلامس

الأب-E. التأثيرات التفاعلية والتحسين التعاوني لتحمل السماكة وخشونة السطح

أ. آلية التأثيرات التفاعلية

  1. تسامح السماكة يهيمن على ضغط التلامس, بينما تهيمن الخشونة على منطقة التلامس: إذا كان التسامح سمك كبير جدا (>± 0.05 ملم), حتى لو تم تحسين Ra إلى 0.2 ميكرومتر, سيظل التوزيع غير المتكافئ لضغط الاتصال يؤدي إلى عدم كفاية المستوى المحلي \(أ_{حقيقي}\), مما يجعل من الصعب الحد \(ص _{اتصال}\); على العكس من ذلك, إذا كان Ra كبيرًا جدًا (>0.8ميكرومتر), حتى لو تم التحكم في تسامح السُمك ضمن ±0.02 مم, الصغير \(أ_{حقيقي}\) سوف لا يزال يسبب \(ص _{اتصال}\) لتجاوز المعيار.
  1. القياس الكمي للتأثيرات التفاعلية: تم إجراء اختبارات كفاءة التوصيل الحراري على أقراص الألمنيوم مع مجموعات مختلفة من المعلمات (1060 الألومنيوم النقي, قطر 60 ملم, سمك مصمم 3 مم), مع النتائج التالية:
التسامح سمك (مم)
خشونة السطح Ra (ميكرومتر)
انحراف توزيع ضغط الاتصال (%)
نسبة منطقة الاتصال الفعلية (%)
إجمالي كفاءة التوصيل الحراري (ث / ك)
إمكانية تحسين الكفاءة (%)
±0.02
0.2
12
38
14.2
100 (خط الأساس)
±0.02
0.8
13
15
9.8
69
±0.10
0.2
65
22
8.5
60
±0.10
0.8
68
8
5.3
37

ب. استراتيجيات التحسين التعاونية الخاصة بالسيناريوهات

  1. سيناريوهات المشتت الحراري الإلكتروني (على سبيل المثال, وحدة المعالجة المركزية, قاد):
    • المتطلبات الأساسية: مقاومة حرارية منخفضة للواجهة, ارتفاع التوحيد تدفق الحرارة;
    • المعلمات الأمثل: تحمل السماكة ± 0.02 ~ ± 0.03 مم (جيجابايت/ت 3880.3 درجة عالية الدقة), را = 0.1 ~ 0.3 ميكرومتر (عملية التلميع الكهربائي);
    • التدابير الداعمة: استخدم الشحوم الحرارية (حجم الجسيمات 5 ~ 8μm) لملء الفجوات الدقيقة, مزيد من التخفيض \(ص _{اتصال}\).
  1. سيناريوهات لوحة تسخين تجهيزات المطابخ (على سبيل المثال, طباخات الأرز, طباخات التعريفي):
    • المتطلبات الأساسية: توحيد التدفئة, مقاومة التآكل;
    • المعلمات الأمثل: تحمل السماكة ±0.03~±0.05mm (موازنة التكلفة والتوحيد), را = 0.3 ~ 0.5 ميكرومتر (عملية طحن دقيقة);
    • التدابير الداعمة: أنودة السطح (سمك الفيلم 5 ~ 8 نانومتر) لحماية السطح مع تجنب المقاومة الحرارية المفرطة للأكسيد.
  1. سيناريوهات الإدارة الحرارية لبطاريات الطاقة الجديدة (على سبيل المثال, لوحات تبريد بطارية الطاقة):
    • المتطلبات الأساسية: الموصلية الحرارية العالية, مقاومة التآكل;
    • المعلمات الأمثل: تحمل السماكة ±0.03~±0.04mm, را = 0.2 ~ 0.4 ميكرومتر (عملية التلميع الكيميائي);
    • التدابير الداعمة: طلاء السطح بجل السيليكا الحراري (سمك 10 ~ 20μm) للتكيف مع متطلبات الاتصال الخاصة بعلامات تبويب البطارية.

الأب-F. التحقق من حالات التطبيق النموذجية

أ. حالة تحسين أقراص الألومنيوم للمشتتات الحرارية لوحدة المعالجة المركزية

  • المعلمات الأصلية: 6061 سبائك الألومنيوم, سمك 3 ملم, التسامح ± 0.08 مم, را = 0.8 ميكرومتر;
  • المعلمات الأمثل: تم تعديل التسامح إلى ± 0.02 مم (يتم التحكم فيها بواسطة مطحنة الدرفلة الباردة ذات الأربعة مستويات العالية), تم تخفيض Ra إلى 0.2μm (التلميع الكهربائي);
  • نتائج الاختبار:
    1. انخفضت المقاومة الحرارية للواجهة من 0.0021K・m²/W إلى 0.0009K・m²/W, تخفيض 57%;
    1. انخفض ارتفاع درجة حرارة التحميل الكامل لوحدة المعالجة المركزية من 55 درجة مئوية إلى 42 درجة مئوية, تخفيض 24%;
    1. انخفض انحراف انتظام التدفق الحراري من 16% ل 4.5%, تلبية متطلبات تبديد الحرارة لمعالجات Intel Core i7.

ب. حالة تحسين أقراص الألومنيوم لألواح تسخين الطباخ التعريفي

  • المعلمات الأصلية: 1060 الألومنيوم النقي, سمك 4 ملم, التسامح ± 0.1 مم, را = 1.0 ميكرومتر;
  • المعلمات الأمثل: تم تعديل التسامح إلى ± 0.05 مم (المتداول عالية الدقة), تم تخفيض Ra إلى 0.4μm (طحن الدقة);
  • نتائج الاختبار:
    1. انخفض انحراف التوحيد التدفئة من 18% ل 7%, تلبية متطلبات “توحيد التسخين ≥10%” في جيجابايت 4706.29-2008;
    1. زادت الكفاءة الحرارية من 85% ل 92%, توفير 0.12 كيلوواط ساعة في الساعة;
    1. انخفض سمك طبقة الأكسيد السطحي من 15 نانومتر إلى 8 نانومتر, تخفيض 47% في المقاومة الحرارية للأكسيد.

الأب-G. الاستنتاجات والآفاق

التسامح سمك و خشونة سطح أقراص الألومنيوم لعب الأدوار الرئيسية كما “ضمان المسار” و “تحسين الواجهة” في تعزيز كفاءة التوصيل الحراري: يقلل تحمل السماكة من فقدان تدفق الحرارة ومخاطر التشوه من خلال التحكم في اتساق مسارات التوصيل الحراري وتوزيع ضغط التلامس, مع مساهمة التحسين من 8٪ ~ 15٪; تقلل خشونة السطح من المقاومة الحرارية للواجهة عن طريق زيادة مساحة التلامس الفعلية وتنظيم حالة فيلم الأكسيد, مع مساهمة التحسين من 12% إلى 20%. تأثيرها التعاوني يمكن أن يحسن كفاءة التوصيل الحراري بنسبة 30% ~ 40%.
وينبغي التركيز على اتجاهات التنمية المستقبلية: 1. عمليات التصنيع عالية الدقة (على سبيل المثال, التحكم في الوقت الحقيقي في تحمل السُمك حتى ±0.01 مم باستخدام مقاييس السُمك بالليزر, تحقيق Ra<0.05μm عن طريق التلميع المغنطيسي); 2. مطابقة المعلمة الذكية (التوصية تلقائيًا بمجموعات تحمل السُمك والخشونة بناءً على سيناريوهات التطبيق باستخدام خوارزميات الذكاء الاصطناعي); 3. تعديل وظيفي السطح (على سبيل المثال, تقليل المقاومة الحرارية لفيلم الأكسيد باستخدام الطلاء النانوي مع الحفاظ على خشونة منخفضة), لمزيد من اختراق عنق الزجاجة لكفاءة التوصيل الحراري لقرص الألومنيوم.

ترك تعليق

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. تم وضع علامة على الحقول المطلوبة *

قم بالتمرير إلى الأعلى