Ki wòl Copper kòm yon kouch gaye chalè nan plak chofaj milti-materyèl?

Chofaj katouch yo se eleman chofaj separe. Chak eleman kreye yon zòn cho anlè li. Tach cho sa yo ka lakòz diferans tanperati detekte nan tout sifas k ap travay nan yon aliminyòm epè oswa plak asye. Nan plak la se yon kouch kwiv ki fonksyone kòm yon difize chalè, nivelman gradyan sa yo. Achitekti milti-materyèl la sèvi ak ekselan konduktiviti chalè kwiv la pou kreye pi gwo inifòmite tanperati kote plak metal sèl tonbe kout.

Defi a tèmik: Aparèy chofaj diskrè yo prezante zòn cho yo
Pifò plak chofaj endistriyèl yo ekipe ak sous chalè disrè tankou aparèy chofaj katouch, eleman tubulaires oswa jete -nan fil rezistans. Sous sa yo delivre chalè konsantre nan yon ti rejyon. Nan yon plak omojèn nan aliminyòm oswa asye, chalè pwopaje sitou atravè konduktiviti nan tèmik intrinsèques nan metal la. Sepandan, si espas aparèy chofaj la twò gwo oswa epesè plak la pa ase, sifas ki anlè chak aparèy chofaj yo pi cho anpil pase zòn ki genyen ant aparèy chofaj yo. Pwofil tanperati ki pa konsistan sa a ka lakòz:

Kalite pwodwi iregilye oswa enferyè nan pwosedi laminasyon, peze oswa poze sele.

Chofaj lokalize nan sibstans la an kontak ak plak la

Inegal geri oswa lyezon sa ki lakòz pwodiksyon pwosesis bese.

Pou evite pwoblèm sa a san yo pa ogmante espas aparèy chofaj (ki ogmante pri ak konpleksite), yo ka ajoute yon gwo -kouch konduktivite pou gaye chalè lateralman anvan li rive nan sifas k ap travay la.

Siperyè konduktivite tèmik Copper a
Copper gen pi wo konduktiviti tèmik nan tout metal jeni popilè. Alyaj kwiv pi bon kalite tankou C11000 gen yon valè apeprè 400 watts pou chak mèt pou chak kelvin (W/mK). Kòm yon gid:

Materyèl tèmik konduktiviti (W/m·K) parapò ak Copper Copper (pi) ~400 1× (debaz)
Aliminyòm (6061-T6) ~167 ~0.42× Steel (ki ba kabòn) ~45 – 50 ~0.12× Nerjaveèi (304) ~16 ~0.04×
Copper se yon bon kondiktè chalè, li fè chalè apeprè de fwa osi byen ke aliminyòm, ak plis pase 20 fwa pi bon pase asye pur. Karakteristik sa a fè kwiv yon materyèl ekselan pou gaye chalè lateral-pote enèji lwen kote cho a dirèkteman anlè yon aparèy chofaj epi transfere li nan kote ki pi fre.

Ki jan yon kouch epande chalè kwiv fonksyone
Lè li rive plizyè -plak chofaj materyèl, estrikti plak chofaj epandeuz chalè kòb kwiv mete tipikman enplike nan yon kouch mens kwiv (souvan 2-10 mm epè) ki sitiye ant sous chofaj disrè yo ak sifas k ap travay la. Eleman chofaj yo entegre oswa tache ak yon kouch debaz (ki ka aliminyòm, asye oswa kèk lòt materyèl estriktirèl). Kouch kwiv la kouvri pa yon plak anwo (tipikman asye pur oswa aliminyòm) kòm sifas final la k ap travay.

Mekanis la se senp:

Nan kèk pwen chalè ki te pwodwi pa yon aparèy chofaj katouch ap mennen nan kouch kwiv la.

Kwiv la gen trè wo konduktiviti tèmik lateralman, kidonk chalè a gaye orizontal rapidman nan kòb kwiv mete anvan li ale vètikal nan sifas la k ap travay.

Gen kèk chalè transpòte lateralman ale konsa tanperati a dirèkteman anwo aparèy chofaj la diminye.

Sa dispèsyon lateral bay fon yo ant aparèy chofaj kèk chalè siplemantè ki ogmante tanperati yo.

Rezilta a se yon distribisyon tanperati plis menm sou tout sifas k ap travay la. Nan plak epande kòb kwiv mete byen -, diferans tanperati ki genyen ant pwen ki pi cho a (sou yon aparèy chofaj) ak pwen ki pi fre (midway ant aparèy chofaj) ka redwi pa 50-80% konpare ak yon plak aliminyòm monolitik ki gen menm epesè ak espas chofaj.

Aplikasyon pratik: Liaison Copper ak lòt metal yo
Entegrasyon yon kouch kwiv nan yon plak chofaj milti-materyèl mande pou yon pwosesis solid pou tache kòb kwiv mete nan kouch vwazen yo (anjeneral aliminyòm oswa asye). Yo itilize plizyè teknik:

Brazaj - Kwiv ak aliminyòm oswa kwiv ak asye yo mete tèt yo ansanm pa brase lè l sèvi avèk metal amalgam patikilye. Sa a bay yon koneksyon metalik kontinyèl ak ba rezistans tèmik. Braz, sepandan, bezwen tanperati ki wo ak jesyon atansyon nan dezakò nan ekspansyon tèmik.

Eksplozyon lyezon (cladding) - Yon fèy mens an kwiv kole ak yon plak sipò nan yon materyèl ki pi epè (asye oswa aliminyòm). Plak rekouvèr ki kapab lakòz la metaliji lye ak rezistans entèfas prèske nil. Lyezon eksplozyon se ekonomik pou gwo plak men mande pou enstalasyon espesyal.

Se fikse mekanik ak materyèl koòdone tèmik Fèy Copper sere oswa boulonnen nan plak la baz. Yon keratin oswa pad tèmik kondiktif (egzanp grafit oswa materyèl ki baze sou silikon) ranpli twou vid ki genyen yo mikwoskopik. Sa a se yon fason ki pi senp men li ajoute plis rezistans tèmik nan koòdone la.

Distribisyon - Sa a enplike nan mete foure kòb kwiv mete nan yon mwazi ak depoze aliminyòm alantou yo. Kòm solidifikasyon an pran plas, aliminyòm nan retresi sou kwiv la konsa yo fòme yon lyen mekanik ak tèmik. Sa a nòmal ak platin ki gen fòm koutim.

Li enpòtan pou reyalize ke lyen ki genyen ant kwiv la ak metal vwazen an dwe andire repete tanperati monte bisiklèt san delaminasyon oswa fòmasyon anile. Pòv lyezon rezilta nan yon espas lè, yon izolasyon tèmik, ki anile benefis nan kouch kwiv la.

Echanj-: pri, pwa ak ekspansyon tèmik
Ajoute yon kouch epande chalè kòb kwiv mete enplike yon kantite echanj -ki bezwen balanse ak inifòmite tanperati ki nesesè yo.

Pri - Copper se konsiderableman pi chè pase aliminyòm pou chak kilogram. Pri materyèl ak konpleksite fabwikasyon ogmante (pwosesis lyezon) ak yon kouch kwiv 5 mm. Ogmantasyon depans la jistifye souvan nan aplikasyon pou gwo presizyon kote inifòmite enpòtan anpil.

Pwa - Dansite kwiv se apeprè 8.96 g/cm 3 kont 2.70 g/cm 3 pou aliminyòm ak 7.85 g/cm 3 pou asye. Kouch kwiv la ajoute anpil pwa. Sa a ka mande pou aktè pi fò oswa sistèm sipò pou deplase plato oswa aparèy chofaj vètikal oryante.

Dezakò ekspansyon tèmik. Copper gen yon koyefisyan ekspansyon tèmik (CTE) apeprè 17 × 10⁻⁶ / degre pandan y ap aliminyòm elaji nan 23 × 10⁻⁶ / degre ak asye nan 12 × 10⁻⁶ / degre. Ekspansyon diferans pandan sik chofaj ak refwadisman lakòz estrès taye nan koòdone a lè kole ansanm. Obligasyon yo ka vin fatige oswa delamine ak repete monte bisiklèt. Konsepsyon dwe konpanse pou dezakò sa yo pa optimize epesè kouch, materyèl lyezon konfòme oswa kouch kwiv segmenté.

Aplikasyon nan ki Copper Spreaders Excel
Nan aplikasyon chofaj segondè presizyon, yon kouch epandeuz chalè kwiv gen plis valè lè:

Espas aparèy chofaj bezwen yo dwe gwo - pou egzanp nan platin trè gwo lè ajoute plis aparèy chofaj katouch twò chè oswa mekanikman konplèks.

K ap travay sifas tanperati inifòmite: ± 1 degre oswa pi bon. Tolerans sere sa yo nesesè nan pwosesis semi-conducteurs, fabrike aparèy medikal, oswa laminasyon optik.

Sik chofaj ak refwadisman rapid - Gwo difizyon Copper a ede plak la reyaji byen vit nan chanjman nan nivo fikse yo, diminye depase ak depase.

Sifas k ap travay la se Nerjaveèi - Nerjaveèi se yon gaye chalè move akòz konduktiviti ki ba li yo (16 W/m·K). Sifas asye pur la apiye pa yon kouch kòb kwiv mete ki amelyore anpil inifòmite, san yo pa sakrifye rezistans nan mete ak korozyon nan asye a.

Sepandan, aplikasyon ki gen aparèy chofaj byen plase, kondisyon inifòmite ki ba oswa sansiblite pri segondè ka pa mande pou yon kouch kwiv. Si yo fèt kòrèkteman, yon plak aliminyòm ki gen epesè adekwat ka souvan bay inifòmite apwopriye san konpleksite a te ajoute.

Egzanp konsepsyon: Aranjman epande kòb kwiv mete tipik
Yon asanblaj platin milti-materyèl ki soti anba anwo se:

Kouch debaz (estrikti) - Aliminyòm oswa asye, 15-30 mm epè, komanse fouye pou aparèy chofaj katouch.

Kouch epande kòb kwiv mete - Kwiv pi, 3–8 mm epè, tache ak kouch fondasyon an.

Kouch sifas k ap travay - 5-10 mm epè asye pur (rezistans mete) oswa aliminyòm (pwa ki ba) lye ak kwiv.

Kouch kwiv la tou pre sous chalè a posib pou pèmèt maksimòm gaye lateral anvan chalè a rive nan sifas final la ap travay. Se analiz eleman fini (FEA) tipikman anplwaye pou optimize epesè kòb kwiv mete ak plasman aparèy chofaj.

Konklizyon: Yon solisyon bon pou pi bon inifòmite tanperati
Yon kouch epandeuz chalè kòb kwiv mete se yon metòd jeni efikas reyalize omojèn nan tanperati pi bon nan plak ak aparèy chofaj separe. Copper se apeprè de fwa kondiktif tèmik pase aliminyòm ak plis pase 20 fwa kondiktif tankou asye pur, ak yon konduktiviti tèmik nan alantou 400 W / m · K, ki pèmèt difizyon chalè lateral rapid diminye tach cho ak ranpli fon tèmik sou sifas la k ap travay.

Copper prezante obstak nan pri, pwa ak ekspansyon tèmik, men li ofri avantaj enpòtan nan aplikasyon pou gwo -presizyon. Entegrasyon serye nan plak milti-materyèl yo ka akonpli pa metòd lyezon tankou brasaj, CLADDING eksplozif oswa blocage mekanik ak materyèl koòdone tèmik. Materyèl ak chwa konsepsyon yo dikte pa bezwen pou inifòmite tèmik; nan aplikasyon ki mande inifòmite grav, yon kouch epandeuz chalè kwiv se yon apwòch pwouve, teknikman son.