LFA447 接触热阻计算
LFA447 接触热阻计算
2. 将导入的数据载入分析界面，当出现提示进行多层模式计算的对话框时可跳过不计算（点 击“否”。此处的计算为根据已知层来计算未知层的热扩散系数，因现在两层事实上均为已 知，实验目的是为了得到两层之间的接触热阻，再做“未知层”的计算并无意义）：
3. 点击“测量”>“计算接触热阻”
在出现的对话框中选择基线类型（推荐“线性”，具体请参考“LFA 数据分析向导”），“强 制重新计算”选不选都没关系，随后点击“确定”：
个已知层和一个未知层，此处可将任意一层作为未知层（diffusivity 留空）处理。 随后编辑温度程序，设定 amplifier、duration 等参数并进行测试：
三、分析计算 1. 在 LFA 数据库中导入测量得到的 LFA447 数据文件。在出பைடு நூலகம்的材料设定对话框中对各层 材料的比热与热扩散系数进行链接设定。对于接触热阻的计算，需要上下两层的热扩散系数 均为已知（均需链接相应的热扩散系数表）。若测试温度较高，因样品膨胀而导致的厚度与 密度变化不可忽略，则还需链接线膨胀系数表。
关于双层模式测量、计算模型选择（“双层热损耗+脉冲修正+接触热阻”）以及附加接触热 阻数据／曲线的调出参见“LFA447 双层样品测量与数据分析”。 事实上，在计算得到未知层的热扩散系数、并将计算结果使用“工具”>“保存热扩散系 数表”导出并链接到材料属性之中后，还可将该样品作为两层均为已知的情况处理、即使用 “测量”>“计算接触热阻”重新计算接触热阻（由于此时上下两层均为已知层，计算值 会比“附加接触热阻”更精确一些）。计算完成后在“信号与曲线”对话框中会多出一项“接 触热阻”：
可在此对话框中切换常规数据（α、Cp、λ）、附加接触热阻与接触热阻的显示（后两项均 需在其他各项全部取消选择后方可选中）。
空间相机接触热阻的计算
空间相机接触热阻的计算黄涛;吴清文;梁九生;余飞;黎明【摘要】为了解决空间相机接触热阻难以确定的问题,从接触面传导和辐射换热的角度考虑,给出了其接触热阻的计算方法.根据空间相机的材料,加工、装配及其特殊运行环境,得到一个合理的接触系数范围.以空间相机的正视相机为例,对其结构进行合理的简化,利用I-DEAS/TMG热分析模块建立有限元模型,仿真计算了低温稳态平衡工况,考察了热阻波动对温度分布的影响.正视相机热分析计算结果和热环境模拟实验数据较为吻合,最大偏差为0.45℃.研究结果表明,该接触热阻汁算方法合理,可以预测太空环境中干接触的精密加工表面间的接触热阻.【期刊名称】《中国光学》【年(卷),期】2009(002)004【总页数】6页(P334-339)【关键词】空间相机;热仿真;接触热阻;模拟实验【作者】黄涛;吴清文;梁九生;余飞;黎明【作者单位】中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,吉林,长春130033;中国科学院,研究生院,北京100039;中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,吉林,长春130033;中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,吉林,长春130033;中国科学院,研究生院,北京100039;中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,吉林,长春130033;中国科学院,研究生院,北京100039;中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,吉林,长春130033;中国科学院,研究生院,北京100039【正文语种】中文【中图分类】V447.3自从前苏联科学家Kapit研究低温下液氮和固体表面间的热阻以来，人们已对固体表面间的接触热阻进行了广泛的研究［1，2］。
当热流通过固体接触面时，会受到一个由于接触而引起的附加阻力，即接触热阻，接触热阻一般通过实验测定温度和热流量间接获得。
鉴于实验测量的局限性，人们一直在探求易于使用的理论方法或半经验公式［3］。
在理论研究中，对接触热阻的宏观研究比较多，如研究温度、接触压力、接触表面粗糙度、热流方向、分热阻等对接触热阻的影响［4，5］，其中基于粗糙度理论的接触热阻计算方法得到了广泛的认可［6］。
电子元件接触热阻详述(米克)
图3(b)中这个物体的热阻该怎么定义呢？哪一点 如对一根电线，L 是长度，A 是截面积，ρ 是电阻率， 的温度是T ？用多大的Q ？是总的Q 还是从T 流到T 2 2 2 它与物质本身的特性有关。请注意，上面所示的简单 的Q 呢？怎么测量呢？ 公式告诉我们，不用担心在通过导线的时候电流会流 这样一个简单的问题就阻止了人们用热阻来度量 向周围环境中而损失掉。末端的电流等于始端的电流， 传热吗？不，没有。如果你知道怎么使用热阻这个概 因为空气是极其不良的导电体。 念，他仍然是很有用的性能参数。 现在，让我们来看一下一维导热问题： T1 − T2 T1 − T2 T 1 − T2 = = L L/KA Rth 高的热阻是好还是不好呢？问题的答案要依赖于 你是想要散出热量还是想保存热量。如果你想通过散 Qcond = KA (1) 热来保持物体“凉爽” ，就需要低热阻。如果你想保存 你有的热量，你就需要高热阻。我希望我家的墙壁有 非常高的热阻，这样我就能保存热量。然而，如果我
(4) 阻存在。芯片用某类环氧物贴在引线框上。在此我们 假设结是理想地贴在芯片和引线框上。如果结点和引 这就意味着，例如如果我们关心一个电子元器件 线框接触面积比引线框的面积小的话，热散过程还存 的散热问题，在热量能够到达环境之前，必须克服至 在另一个接触热阻。从引线框，热不得不首先进入外 少两个热阻。第一个热阻是从发热部位到器件表面， 壳，然后转弯，进入引线。一路上，引线和外壳之间 第二个热阻是从表面到环境。当我们使用更高导热系 存在热传递（因为外壳急切的希望自己能与外界环境 数的材料时，我们只解决了第一个热阻。为了减小第 进行热交换） 。一旦引线走出封装，他就暴露在周围环 二个热阻，我们必须处理h。这里不再深入讨论，我们 境中并进行自己的热交换。从而热进入电路板并在与 将在其他独立的教程来介绍。 板周围环境进行热交换的时候沿板扩散。
LFA447 测量向导
其中需要设置的是 Detector Type、Furnace Type 与 Cooler Type 三项，根据当前仪器配置来设定： Detector Type：检测器类型，包括 MCT、InSb、TEC 三项，一般均为 InSb Furnace Type：NanoFlash RT、200、300，根据仪器的温度范围来设定 Cooler Type：No Cooler 与 Cooler Present，配有水浴的话请选 Cooler Present (2). “Measurement”“Parameters ”中的设置界面如下：
参数设置实例见下图：
9. 编辑测试程序完毕，点击 Control（测试控制）栏中的“开始测量”按钮进行测试。如下图：
其中信息显示栏用来显示当前 shot 已进行至哪一阶段； “强迫测量”按钮平时隐藏，在温度调整与平 衡段会出现，通过点击该按钮可跳过温度调整与平衡过程，强迫开始测量。 10. 测量后数据文件以“*.dat”形式自动保存于 ngbwin\ta\nanoflash\files 路径下，文件名为一串自动 生成的八位数字。为便于数据分类管理，可将其拷贝至其它路径，并将其文件名修改为“样品名 称.dat”的形式。随后即可在 LFA 分析软件中导入并进行计算分析。
例如现有 pyroceramic（1#位）与 graphite（2#位）两个样品，分别测试其在 25℃、50℃、100℃、150 ℃与 200℃下的热扩散系数，每个温度点上打三个 shot 取平均，则先点击 了如下择样品，Temp 中输入闪射点的温度、Steps 中输入温度台阶数、Inc 中输入 各温度点之间的温差、Shots 中输入每一温度点上重复测试的 shot（闪射点）数，Delay 中输入每个 shot 结束后额外的延迟时间（一般设 0 即可） 。例中先选择 1#样品，在 Shots 中输入 3，点击 退出；再次点击 击 退出，则温度程序列表变为： 按钮 进入后，在 Temp 中输入 50，Steps 中输入 4，Inc 中输入 50，Shots 中输入 3，点
接触热阻
接触热阻
定义
复合系统中，在不同材料的交界面上，普遍认为接触面两侧保持同一温度，即假定两层壁面之间保持了良好的接触。
然而，实际上，两个表面上的温度是不相同的，也就是说存在着温度降。
这个温度降是因为存在着接触热阻的结果。
对于单位面积的交界面，接触热阻可以定义如下：
文字表述为：接触热阻等于两个交界表面温度之差除以热流密度。
接触热阻单位是：
产生原因
交界面上接触热阻的存在主要是由于表面粗糙度的影响。
接触部位之间普遍存在着空隙，在多数工程实践中，间隙中充满着空气。
因此传热是借通过接触间隙的传导和/或者辐射、对流实现的。
接触热阻可以看作是两个并联的热阻：1，来自于接触面积部位产生；2，由间隙产生。
接触面积通常很小，特别是粗糙的表面，其主要作用的是间隙所产生的热阻。
稳态法导热系数测量仪的设计改进
文章编号 :167226987 (2009) 0420353204稳态法导热系数测量仪的设计改进段占立 , 马连湘 3( 青岛科技大学 机电工程学院 , 山东 青岛 266061)摘 要 : 根据稳态法测量导热系数原理 ,改进了稳态法导热系数测量仪 (导热仪) 的设计 , 利用单片机控制技术实现了实验过程的可控性 。
以方型和圆型橡胶试样测量其导热系 数 ,并将实验数据与利用耐驰公司导热仪 (L FA 447) 在相同条件下测量的数据进行比对 。
结果表明 ,在测量温度小于 60 ℃的情况下 ,耐驰公司导热仪的测量误差小于 1 % ,改进导 热仪测量误差小于 21 58 % 。
关键词 : 导热系数测量仪 ; 单片机控制技术 ; 稳态法测量 中图分类号 : T K 311 ; T H 811文献标识码 : AThe Design and Improvement of the Therm al Conduct i vity Mea s urement Instrument B a sed on Stea dy 2state Met h odD UA N Z han 2l i , MA L i an 2xiang( College of Elect ro mecha n ical Engi neeri ng , Qi ngdao U ni ver s it y of Sci ence a nd Technolo gy , Qi ngdao 266061 ,Chi na )Abstract : The t h e r mal co n ductivit y mea s ure m e n t i n s t r u me n t wa s de s i g ne d a n d i mp ro v ed acco r d i n g to t h e p r i n cip l e of t h e st e a d y 2st a t e t e ch n ique . The mea s uri n g accuracy a n d co n ve n ie n ce were e n h a n ced beca u s e t h e M CU ( Microchip unit ) co n t rolli n g t e ch n olo g y wa s utilized to realize t h e co n t r ollabilit y of t h e ex perimental p r ocess. The t h erm al co n ductivit y of t h e ci rcula r a n d t h e rect a n gle sa m p l e s wa s mea s ured a n d co m p a r ed wit h t h e e xp e r i 2 me n t a l dat a mea s ure d by t h e app a r at u s of t h e t h e r mal co n ductivit y ( L FA 447 ) ma d e by N E T C H C o mp a n y i n G er ma n y under t h e sa me e xp e r i me n t a l co n ditio n s . The re s ult s i n dicat e t h at t h e app a r at u s i s a b le to mea s ure t h e r mal co n ductivit y a n d t h e er ro r of t h e app a r at u s ma d e by N E T C H C o mp a n y a n d t h e i mp ro v e d app a r at u s i s le s s t h a n 1 % a n d 21 58 % , re s p e ctivel y , w h e n t h e mea s ured t e m p e rat u re i s le s s t h a n 60 ℃。
LFA 原理与测试
闪光导热仪LFA原理与测试一、概述材料的导热性能测试方法众多，大体可分为稳态法与瞬态法两大类。
其中稳态法（包括热流法、保护热流法、热板法等）根据Fourier方程直接测量导热系数，但温度范围与导热系数范围较窄，主要适用于在中等温度下测量中低导热系数材料。
瞬态法则应用范围较为宽广，尤其适合于高导热系数材料以及高温下的测试，其中发展最快、最具代表性、得到国际热物理学界普遍承认的方法是闪光法（Flash Method，有时也称为激光法，激光闪射法）。
闪光法所要求的样品尺寸较小，测量范围宽广，可测量除绝热材料以外的绝大部分材料，特别适合于中高导热系数材料的测量。
除常规的固体片状材料测试外，通过使用合适的夹具或样品容器并选用合适的热学计算模型，还可测量诸如液体、粉末、纤维、薄膜、熔融金属、基体上的涂层、多层复合材料、各向异性材料等特殊样品的热传导性能。
闪光法相关测量标准：ASTM E1461：Standard Test Method for Thermal Diffusivity of Solids by the Flash MethodDIN EN821DIN30905二、原理闪光法直接测量的是材料的热扩散系数，其基本原理示意如下：图中在一定的设定温度T（由炉体控制的恒温条件）下，由激光源或闪光氙灯在瞬间发射一束光脉冲，均匀照射在样品下表面，使其表层吸收光能后温度瞬时升高，并作为热端将能量以一维热传导方式向冷端（上表面）传播。
使用红外检测器连续测量样品上表面中心部位的相应温升过程，得到类似于下图的温度（检测器信号）升高对时间的关系曲线：在理想情况下，光脉冲宽度接近于无限小，热量在样品内部的传导过程为理想的由下表面至上表面的一维传热、不存在横向热流，外部测量环境则为理想的绝热条件、不存在热损耗（此时样品上表面温度升高至图中的顶点后将保持恒定的水平线），则通过计量图中所示的半升温时间t50（定义为在接受光脉冲照射后样品上表面温度（检测器信号）升高到最大值的一半所需的时间，或称t1/2），由下式：α=0.1388*d2/t50（d:样品的厚度）即可得到样品在温度T下的热扩散系数α。
LFA比热测试与导热系数计算
LFA447 比热与导热系数计算方法1.在Nanoflash 测试程序中使用相同的温度程序分别对标准（参比）样品与待测样品进行测试。
测试注意点：a. 样品与参比的表面形状与尺寸原则上尽量一致。
b. 样品与参比的厚度尽量接近。
c 样品与参比在热物性、特别是热扩散系数方面相差不太大。
d. 样品表面光滑。
e. 为保证样品与参比表面的光学特性一致，通常建议对样品与参比同时进行石墨喷覆（正反面均需喷覆）f. 样品与参比放入支架后，加上相同规格的遮光片（进一步确保两者采样面积的一致）2. 打开LFA Proteus 分析软件，在数据库管理窗口中使用“数据库”菜单下的“导入LFA447文件”功能，依次导入参比与样品的测量数据。
这里需要注意的是导入参比数据时需要链接相关的标准比热表。
即在出现下图所示的对话框时点击“对应表…”：在其后出现的对话框中选择“增加” “从标准文件…”随后出现如下界面，选择参比所对应的标准比热表。
打开文件后出现如下界面，点击“保存”：出现如下对话框，在新链接的比热表左侧打勾（原先默认的比热表可以删除），点击“关闭”：再在“材料定义”对话框中点击“完成”，即完成数据的导入工作。
3. 使用数据库管理窗口的“载入分析窗口”功能，分别将参比与样品的原始数据装载到同一分析窗口中。
如下图所示。
若样品尚未进行计算，在载入过程中软件会提示选择模型进行计算。
此时选择合适的模型，进行计算即可。
（详见《LFA数据分析向导》）4. 点击“测量”菜单下的“计算比热”, 在出现的“选择用于比热计算的测量”对话框中将已知比热值的标准样品选为“参比”，未知样品选为“样品”：点击“确定”，计算得到的样品比热值即出现在分析窗口中：选中任一比热数据点，点击“工具”菜单中的“保存比热表从”,右侧会出现两个选项：其中“原始平均值”是将原始的计算平均值导出为比热表。
“拟合曲线数值”是将拟合曲线的结果导出为比热表（曲线拟合详见《LFA数据分析向导》），相比原始值而言多了一层类似于“平滑”的滤除扰动与误差的作用。
热工计算公式及参数
附录一建筑热工设计计算公式及参数(一)热阻的计算1.单一材料层的热阻应按下式计算：式中R——材料层的热阻，㎡·K/W；δ——材料层的厚度，m；λc——材料的计算导热系数，W/(m·K)，按附录三附表3.1及表注的规定采用。
2.多层围护结构的热阻应按下列公式计算：R＝R1＋R2＋……＋Rn(1.2)式中R1、R2……Rn——各材料层的热阻，㎡·K/W。
3.由两种以上材料组成的、两向非均质围护结构（包括各种形式的空心砌块，以及填充保温材料的墙体等，但不包括多孔粘土空心砖），其平均热阻应按下式计算：(1.3)式中——平均热阻，㎡·K/W；Fo——与热流方向垂直的总传热面积，㎡；Fi——按平行于热流方向划分的各个传热面积，㎡；（参见图3.1）；Roi——各个传热面上的总热阻，㎡·K/WRi——内表面换热阻，通常取0.11㎡·K/W；Re——外表面换热阻，通常取0.04㎡·K/W；φ——修正系数，按本附录附表1.1采用。
图3.1 计算图式修正系数φ值附表1.1λ2/λ1或/λ1φ0.09～0.19 0.20～0.39 0.40～0.69 0.70～0.99 0.86 0.93 0.96 0.98注：(1)当围护结构由两种材料组成时，λ2应取较小值，λ1应取较大值，然后求得两者的比值。
(2)当围护结构由三种材料组成，或有两种厚度不同的空气间层时，φ值可按比值/λ1确定。
(3)当围护结构中存在圆孔时，应先将圆孔折算成同面积的方孔，然后再按上述规定计算。
4.围护结构总热阻应按下式计算：Ro＝Ri＋R＋Re(1.4)式中Ro——围护结构总热阻，㎡·K/W；Ri——内表面换热阻，㎡·K/W；按本附录附表1.2采用；Re——外表面换热阻，㎡·K/W，按本附录附表1.3采用；r——围护结构热阻，㎡·K/W。
内表面换热系数αi 及内表面换热阻Ri 值注：表中h 为肋高，ｓ为肋间净距。
激光导热分析仪LFA427
激光导热分析仪LFA 427简介：对于材料或组分的热传导性能描述，导热系数与热扩散系数是最为重要的热物性参数。
激光闪射法是导热测试领域最为广泛使用的一种方法，用于精确测量材料的热扩散系数并计算导热系数。
而耐驰公司推出的激光导热仪 LFA 427 则代表了世界范围内同类产品的最高水平。
LFA 427 具有高精度、高重复性、测量快速、样品支架种类丰富、测试气氛可自由设定等突出优点，其总的测量温度范围为 -120℃-2800℃。
LFA 427 最新推出带高温计的特别配置版，可在室温至 2800℃的宽广温度范围内进行测量。
LFA 427 的样品适应面极广，包括陶瓷、玻璃、金属、熔融物、液体、粉末、纤维与多层材料等各种材料，从低导热材料直至最高导热系数的金刚石，都可在相同的速度与精度下进行测量。
仪器直接测试的是随温度而变的热扩散系数，若结合比热值（通常使用DSC 404 F1 Pegasus®进行测试，也可在 LFA 427 上使用比较法测得）与密度（密度随温度的变化使用热膨胀仪 DIL 402 C 测量计算），则可进一步计算导热系数。
测量所使用的激光能量、脉冲宽度、气氛与真空均可自由选择，可以针对不同的样品性质设定最佳的测量条件。
本仪器拥有完全密封的系统，设计上注重节省空间，其安全等级达到了最高级(1级)，操作时不需要任何特殊的安全措施。
软件功能先进，允许仪器工作于手动或全自动模式。
并提供特殊支架，用于测试粉末，液体，矿渣，纤维和夹层样品。
LFA 427 是最强大与灵活的 LFA 系统，适用于包括汽车制造、航空航天与能源技术在内的各种领域的常规材料与新型高性能材料的表征。
LFA 427 - 技术参数•温度范围：-120—400℃, RT ... 1300℃, RT ... 1500℃, RT ... 2000℃/2800℃（四种可选的炉体类型）•升降温速率：0.01-50 K/min（取决于相应炉体）•激光能量：20 J/pulse（功率与脉冲宽度可调）•使用红外检测器，进行非接触式的样品表面温升信号测试•热扩散系数范围：0.01-1000 mm2/s•导热系数范围：0.1—2000 W/m*K•样品直径：6—12.7 mm（另可选 20 mm 特殊规格）•样品厚度：0.1—6 mm•样品支架：氧化铝，石墨•熔融金属容器：蓝宝石•液体样品容器：铂金•气氛：惰性，氧化，还原，静态，动态•高真空密闭系统，真空度 10-5mbar用于片状固体样品测试的标准样品支架LFA 427 - 软件功能LFA 427 的测量与分析软件是基于MicroSoft Windows® 系统的Proteus® 软件包，它包含了所有必要的测量功能和数据分析功能。
接触热阻计算公式
接触热阻计算公式
接触热阻是指两个物体接触时，热流经过接触部位所需要的热阻。
接触热阻的大小与两个物体的接触面积、接触压力、接触导热系数和温度差有关。
接触热阻的计算公式通常是这样的：
R = (T1 - T2) / q
其中，R是接触热阻，T1和T2分别是两个物体的表面温度，q是热流。
接触热阻的大小可以通过改变两个物体的接触面积、接触压力和接触导热系数来改变。
例如，如果提高接触压力，就可以增加接触面积，进而降低接触热阻。
接触热阻在工程中有广泛应用，例如在冶金、航空、电子、电力和机械等领域。
准确计算接触热阻对于设计和优化工艺流程、提高能源效率和改善产品质量都具有重要意义。
接触表面的压力接触热阻
典型表面接触的压力接触热阻曲线测试报告一、 研究背景及目的意义两个工件相接触时，结合面在宏观上是完全接触的，但是实际情况并非如此。
由于工件加工条件的不同，实际结合面表面在微观上的是凹凸不平的，这使得两接触面只是在某些微凸峰处相互接触，而在其他部分间存在间隙，并充满媒介质。
因此，两个零件的实际接触面积远远小于宏观上的名义接触面积。
同时，结合面间隙中的媒介质导热系数一般较接触金属材料小得多。
那么在结合面处就会产生对热流的阻力，造成明显的温差，这种结合面对热流的阻力即接触热阻。
工件1工件2图1两试件接触时结合面温度分布示意图 目前，结合面接触热阻的获得方法主要有理论计算、试验测试和经验公式三种。
理论计算和经验公式是结合工件表面特征及结合面特定使用状态得到的，它们都能够比较好的解决针对特定材料的某一种接触状态下的接触热阻计算问题。
但是，理论计算和经验公式缺少一般性，同一种材料的工件在表面加工方式和使用条件发生变化时，结合面间的接触热阻也会千差万别。
试验测试是以实际工件为对象，测试其在实际的使用状态下的接触热阻，能够很好的反应结合面的实际接触状态。
有限元方法已经成为在设计阶段预测机床性能的重要手段，有限元分析结果的准确性主要取决于有限元模型和边界条件与实际的符合程度，特别是结合面的处理情况。
机床零件的材料和表面加工方式相对比较固定，通过试验的方法获得这些类型结合面接触热阻的准确值将有助于提高有限元分析的准确性。
二、 接触热阻的测试原理及装置单位面积上接触热阻的定义为/c c R t q =∆ （1）式中，c R 为单位面积上的接触热阻/2-1m W C ⋅⋅ ；c t ∆为结合面温差/°C ；q 为单位面积上的热流量/-2W m ⋅。
接触热导的定义为1/c c h R = （2）式中，c h 为结合面的接触热导/-2o -1W m C ⋅⋅。
由式子(1)中单位面积接触热阻的定义可以看到，接触热阻主要取决于结合面的温降c t ∆和通过结合面单位面积上的热量q 。
一种接触热阻的数值计算方法
文章编号：!""#$!#%"（&""&）"’$""%%$"’一种接触热阻的数值计算方法沈军，马骏，刘伟强（国防科技大学航天与材料工程学院，湖南长沙’!""(%）摘要：分别采用截锥体、圆弧形和三角形模型来模拟实际物体的接触面，利用)*+,-.,/三角形非结构化网格离散温度场，并使用有限元法数值计算接触热阻。
通过比较几种模型的计算结果，提出控制角为%"0的三角形模型有较高的精度。
给出接触热阻的近似计算公式，并分析了表面粗糙度对接触热阻的影响，所得出的结论在工程实际应用上有一定的参考价值。
关键词：接触热阻；有限元法；表面粗糙度中图分类号：12!!3%文献标识码：,!"#$%&’()*+)*(#*),’-./%,0-1-230%&$)*+-.,)(,4%5’5,).(%45*.678，9,678，+:-;<=$>=?8@（A B C C <@<B D ,<E B F G ?H <?8I9?J <E =?C *8@=8<<E =8@，.-)K ，A L ?8@F L ?578?8’!""(%，A L =8?）!65,&)(,：-F =8@J E 78H ?J <I H B 8<，H =E H 7C ?E ?8I J E =?8@7C ?EM B I <C F J B F =M 7C ?J <J L <H B 8J ?H J F 7E D ?H <，J L <J L <E M ?C H B 8J ?H J E <F =F J ?8H <=FH ?C H 7C ?J <IN ?F <IB 878F J E 7H J 7E <I )<C ?78?O J E =?8@7C ?J =B 8@=E IF B C 7J =B 8?8ID =8=J <<C <M <8J M <J L B I 3K L <J E =?8@7C ?E M B I <C =F H B 8F =I <E <IM B E <G E <H =F <P L <8=J F H B 8J E B C ?8@C <=F%"0?8I?8?G G E B Q =M ?J <D B E M 7C ?=F G E B R =I <ID B E H ?C H 7C ?J =B 8B D J L <J L <E M ?C H B 8J ?H J E <F =F J ?8H <N O H B M G ?E =8@H B M G 7J ?J =B 8M B I <C F 3KL <E <C ?J =B 8F L =G P =J LJ L <EM ?C H B 8J ?H J E <F =F J ?8H <?8I F 7E D ?H <E B 7@L 8<F F =F I =F H 7F F <I D =8?C C O 3K L <BN J ?=8<I E <F 7C J F ?E <H B 8F =I <E ?J <D B E <8@=8<<E =8@?G GC =H ?J =B 837%89-&15：K L <E M ?C H B 8J ?H J E <F =F J ?8H <；S =8=J <<C <M <8JM <J L B I ；47E D ?H <E B 7@L 8<F F 收稿日期：&""!$!&$!&；修回日期：&""&$"!$!"作者简介：沈军（），男，硕士，从事空间推进系统热控制"引言随着传热技术的不断发展和广泛应用，对接触热阻的预测已成为工程应用中一个十分重要的环节，受到了越来越广泛的关注，人们对接触热阻的研究和了解也日渐深入。
一种接触热阻的数值计算方法
一种接触热阻的数值计算方法
沈军;马骏;刘伟强
【期刊名称】《上海航天》
【年(卷),期】2002(019)004
【摘要】分别采用截锥体、圆弧形和三角形模型来模拟实际物体的接触面,利用DELAUNAY三角形非结构化网格离散温度场,并使用有限元法数值计算接触热阻.通过比较几种模型的计算结果,提出控制角为30°的三角形模型有较高的精度.给出接触热阻的近似计算公式,并分析了表面粗糙度对接触热阻的影响,所得出的结论在工程实际应用上有一定的参考价值.
【总页数】4页(P33-36)
【作者】沈军;马骏;刘伟强
【作者单位】国防科技大学,航天与材料工程学院,湖南,长沙,410073;国防科技大学,航天与材料工程学院,湖南,长沙,410073;国防科技大学,航天与材料工程学院,湖南,长沙,410073
【正文语种】中文
【中图分类】O511.3
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导热率接触面积厚度计算热阻公式
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接触电阻计算 -
接触电阻计算 -第十四章触头电路的通断和转换是通过电器中的执行部件，主要是其触头来实现的。
触头是有触点电器的执行元件，又是电器中最薄弱的环节，其工作的优劣直接影响到电器的性能。
本章就触头在不同工作状态下出现的主要问题，如接触电阻、振动等，进行一定的分析，找出减少其危害的一些实用方法并对触头的一些基本参数作一介绍。
第一节概述一、触头的分类触头作为电器的执行机构，是非常重要的部件，它对电器的工作性能、总体结构、尺寸有着决定性的影响。
触头的工作性能和质量直接影响到电器可靠性。
触头在正常工作情况下经常要受到机械撞击、电弧等的有害作用，很容易损坏，故它又是有触头电器的一个薄弱环节。
触头可按以下方法分类:1(按触头工作情况可分为有载开闭和无载开闭两种。
前者在触头开断或闭合过程中，允许触头中有电流通过，后者在触头开断或闭合过程中，不允许触头中有电流通过，而在闭合后才允许触头中通过电流，如转换开关等。
无载开闭触头，由于触头开断时无载，故无电弧产生，对触头的工作十分有利。
2(按开断点数目可分为单断点式和双断点式触头。
3(接触头正常工作位置可分为常开触头和常闭触头。
4(按结构形状可分为指形触头和桥式触头等。
5(按触头的接触方式可分为面接触、线接触和点接触3种。
二、触头接触面形式触头接触面形式分为点接触、线接触和面接触3种，如图14—1所示。
图14—1 触头的接触式(a)点接触;(b)线接触;(c)面接触。
1(点接触点接触触头是指两个导体只在一点或者很小的面积上发生接触的触头(如球面对球面，球面对平面)。
它用于20 A以下的小电流电器，如继电器的触头，接触器和自动开关的联锁触头等。
由于接触面积小，保证其工作可靠性所需的接触互压力也较小。
2(线接触线接触是指两个导体沿着线或较窄的面积发生接触的触头(如圆柱对圆柱、圆柱对平面)。
其接触面积和接触压力均适中，常用于几十安至几百安电流的中等容量的电器，如接触器、自动开关及高压开关电器的触头。
耐驰LFA447激光导热仪比热与导热系数的计算方法
LFA447比热与导热系数的计算方法由于导热系数（热导率）与热扩散系数存在着如下的换算关系：热扩散系数和密度可以由仪器直接测量得出，因此要测量样品的导热系数，还有一个参量比热a.对于比热已知的材料可以直接在测量软件里输入，或者直接链接材料数据库里的比热表然后计算材料的导热系数。
b.对于比热未知的材料有以下两种途径：(1)通过热重分析仪测出，此方法精度较高，误差在3%以下。
(2)通过LFA 测出，此方法精度稍低，但是较便捷，误差在5%以下。
下面将重点介绍用LFA比较法测比热，并计算样品的导热系数。
在测试程序中使用相同的温度程序分别对标准（参比）样品与待测样品进行测试。
测试注意点：a. 样品与参比的表面形状与面积大小需相同。
b. 样品与参比的厚度尽量接近。
c. 样品与参比的表面结构（光滑程度）须一致。
d.样品与参比表面的吸收率与发射率须一致。
（因此通常需要对样品与参比同时进行石墨涂覆）e. 样品与参比在热物性方面尽量接近。
一．计算比热打开Proteus LFA Analysis分析软件，在“装载/卸载”菜单下依次导入参比与样品的测量数据。
这里需要注意的是导入参比数据时需要链接相关的标准比热表。
即在出现下图所示的对话框时，点击“对应表…”：在其后出现的对话框中选择“增加”“从标准文件…”随后出现如下界面，选择参比所对应的标准比热表。
打开文件后出现如下界面，点击“保存”。
出现如下对话框，在新链接的比热表左侧打勾（原先默认的比热表可以删除），点击“关闭”。
再在“材料定义”对话框中点击“完成”，即完成数据的导入工作。
使用“装载/卸载”功能，分别将参比与样品的原始数据装载到同一分析窗口中。
如下图所示。
点击“测量”菜单下的“计算比热”，在出现的“选择用于比热计算的测量”对话框中将已知比热值的标准样品选为“参比”，未知样品选为“样品”。
点击“确定”，计算得到的样品比热值即出现在分析窗口中。
二.计算导热系数在“已有的比热表”列表中将默认的原比热表（例中为BeO2#2#01）删除，并在刚才导出的比热表左侧打勾（重要！！若忽略该操作，将使用材料原先链接的比热表、而不会使用当前计算得到的比热数据计算导热系数！！因导热系数的计算永远使用材料属性中所链接的比热表，尽管当前分析界面上显示的可能是计算后的比热值）点击“关闭”。
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随后即在“结果”窗口中出现接触热阻的数据点，或对于多温度点测试出现类似下图的接触 热阻随温度的变化曲线：
点击“结果”>“打印图谱”，可打印结果窗口中的图谱；点击“结果”>“打印测量报告”， 可打印测量报告。
附：附加接触热阻 对于 LFA 双层复合材料的测试，若其中一层为未知层（热扩散系数未知，厚度、密度、比 热等其他参数仍需为已知），则通过双层模式测试并选用“双层热损耗+脉冲修正+接触热阻” 特定模型进行计算，除得到未知层的热扩散系数以外，还可计算得到两层之间的接触热阻（软 件中称其为“附加接触热阻”（combined contact resistance），意为与热扩散系数同时计算得 到的接触热阻，以与单独的接触热阻计算作区分）。
可在此对话框中切换常规数据（α、Cp、λ）、附加接触热阻与接触热阻的显示（后两项均 需在其他各项全部取消选择后方可选中）。
耐驰仪器（上海）有限公司 应用实验室 徐梁
2006. 3.
关于双层模式测量、计算模型选择（“双层热损耗+脉冲修正+接触热阻”）以及附加接触热 阻数据／曲线的调出参见“LFA447 双层样品测量与数据分析”。 事实上，在计算得到未知层的热扩散系数、并将计算结果使用“工具”>“保存热扩散系 数表”导出并链接到材料属性之中后，还可将该样品作为两层均为已知的情况处理、即使用 “测量”>“计算接触热阻”重新计算接触热阻（由于此时上下两层均为已知层，计算值 会比“附加接触热阻”更精确一些）。计算完成后在“信号与曲线”对话框中会多出一项“接 触热阻”：
LFA447 接触热阻计算方法
一、概述 对于 LFA 双层复合材料的测试，若上下两层的厚度、密度、比热与热扩散系数均为已知， 可以直接计算得到两层之间的接触热阻（contact resistance）。
二、测量 在 LFA447 测量软件中，使用双层模式对样品进行设定：
Layer 列表中包含样品上（面向红外检测器）、下（面向激光源）两层的属性定义，其中厚 度与密度两项需输入准确数值，比热与热扩散系数因均随温度而变，对于多温度点测试此处 可暂写为 1，留待分析软件中另作链接设定。由于测量软件意一层作为未知层（diffusivity 留空）处理。 随后编辑温度程序，设定 amplifier、duration 等参数并进行测试：
三、分析计算 1. 在 LFA 数据库中导入测量得到的 LFA447 数据文件。在出现的材料设定对话框中对各层 材料的比热与热扩散系数进行链接设定。对于接触热阻的计算，需要上下两层的热扩散系数 均为已知（均需链接相应的热扩散系数表）。若测试温度较高，因样品膨胀而导致的厚度与 密度变化不可忽略，则还需链接线膨胀系数表。
2. 将导入的数据载入分析界面，当出现提示进行多层模式计算的对话框时可跳过不计算（点 击“否”。此处的计算为根据已知层来计算未知层的热扩散系数，因现在两层事实上均为已 知，实验目的是为了得到两层之间的接触热阻，再做“未知层”的计算并无意义）：
3. 点击“测量”>“计算接触热阻”
在出现的对话框中选择基线类型（推荐“线性”，具体请参考“LFA 数据分析向导”），“强 制重新计算”选不选都没关系，随后点击“确定”：