1. Талдамалы жазбахат
Иә — күміс тамаша жылу өткізгіш. Коммерциялық инженерлік металдар арасында бөлме температурасында ең жоғары жылу өткізгіштікке ие, бұл оны шағын масштабта жылдам жылу тасымалдау үшін ерекше етеді.
Бұл артықшылық іс жүзінде құнына байланысты, механикалық/химиялық ойлар және легірлеудің аз мөлшерде болуы, кірлер, немесе микроқұрылымдық ақаулар жылу өнімділігін айтарлықтай төмендетеді.
Күмістің жылуды неліктен жақсы өткізетінін және оның мөлшерін қалай анықтау керектігін түсіну, өлшеу, және осы қасиетке ие дизайн — электрондар басым жылу беруді зерттеуді қажет етеді, электр және жылу өткізгіштік арасындағы байланыс, және нақты әлемдегі шектеулер.
2. Жылу өткізгіштік туралы ғылым - неге күміс ерекше жылу өткізгіш болып табылады
Күмістің жылу өткізгіштік қабілетін түсіну үшін қатты денелердегі жылу энергиясының микроскопиялық тасымалдаушыларын және күмістің атомдық және электрондық құрылымы оларды тасымалдауға қалай көмектесетінін зерттеу қажет..
Металдарда жылу негізінен қозғалмалы электрондар арқылы тасымалданады, торлы тербелістермен (фонондар) қосалқы рөл атқарады.
Күмістің электронды құрылымы, кристалды орау және төмен меншікті шашырау электрондық жылу тасымалдауды өте тиімді ету үшін біріктіріледі, кез келген элементтің ең жоғары көлемді жылу өткізгіштіктерінің бірін береді.

Тасымалдауға мүмкіндік беретін атомдық және электронды құрылым
Күміс (Аг, Z = 47) валенттілік конфигурациясына ие [Kr]4d¹⁰5s¹. Бір атомға 5s электрон тек әлсіз байланысқан және металды басып өтетін өткізгіш электрондар теңізіне оңай ықпал етеді..
Екі құрылымдық ерекшелік орталық болып табылады:
- Бос электрондардың жоғары қолжетімділігі. Әрбір Ag атомы өткізгіш электрондарды қосады, сондықтан электрон санының тығыздығы үлкен (реті 10²⁸ электрон·m⁻³).
Мобильді тасымалдаушылардың жоғары тығыздығы электронды энергия тасымалдау үшін үлкен сыйымдылықты қамтамасыз етеді. - Тығыз оралған кристалдық тор. Күміс бетке бағытталған текшеде кристалданады (ФСК) тор.
Жоғары симметрия және тығыз орау статикалық тордың бұзылуын азайтады және ұзақ уақытты қамтамасыз етеді, электрон қозғалысы үшін салыстырмалы түрде кедергісіз жолдар.
Бұл факторлар бірге тордан электрондардың шашырауын азайтады және қоршаған орта жағдайында ұзақ электрондардың орташа бос жолдарына мүмкіндік береді..
Күмістегі доминантты жылу беру механизмдері
Металдардағы жылу өткізгіштік екі механизммен жүреді: электрондар мен фонондар.
Күмістегі үлес негізінен электронды.
- Электрондық өткізгіштік (басым). Жылулық қозу өткізгіш электрондардың кинетикалық энергиясын арттырады; бұл энергетикалық электрондар қозғалу және шашырау арқылы энергияны тор арқылы жылдам тасымалдайды, энергияны басқа электрондарға және торға беру.
Өйткені күмістің электрондар тығыздығы жоғары және электрондардың шашырау жылдамдығы салыстырмалы түрде төмен. (жоғары сапада, қоспасы аз материал), Жылу өткізгіштіктің негізгі бөлігін электронды жылу тасымалдайды - әдетте жақсы өткізгіштерде 80-95% құрайды.. - Фонон өткізгіштігі (қосалқы). Фонондар (тор тербеліс кванттары) жылуды да тасымалдайды, бірақ бос электрондары көп металда олардың үлесі қарапайым.
Күмістің FCC торы салыстырмалы түрде төмен шашыраумен фононның таралуын қолдайды., сондықтан фонондар жалпы жылу өткізгіштікке өлшенетін, бірақ азырақ үлес қосады.
Бұл екі үлес біріктірілген: электрондардың шашырауын арттыратын факторлар (кірлер, кемшіліктер, Астық шекаралары, дислокия) электронды жылу тасымалдағышын, демек, жалпы жылу өткізгіштігін азайтады;
ұқсас, Фононның шашырауы төмен температурадағы және өте ақаулы немесе легірленген материалдағы жылулық әрекетке әсер етеді..
Сандық өнімділік және салыстырмалы контекст
Жылу өткізгіштік kkk материалдың жылу өткізу қабілетін көрсетеді (бірлік W·m⁻¹·K⁻¹).
Бөлме температурасында (≈298 К) жоғары таза сусымалы күміс шамамен жылу өткізгіштігін көрсетеді 429 Угабер, қарапайым инженерлік металдар арасындағы ең жоғары мән.
Перспектива үшін:
- Мыс: ≈ 401 Угабер
- Алтын: ≈ 318 Угабер
- Алюминий: ≈ 237 Угабер
3. Күмістің жылу өткізгіштігіне әсер ететін факторлар
Қарапайым металдардың ең үлкен жылу өткізгіштігі элементтік күміс болса да, оның практикалық өнімділігі материалдық жағдайға және қызмет көрсету шарттарына қатты байланысты.

Тазалық - қоспалар тасымалдауды қалай бұзады
Күмістегі жылу өткізгіштік өте электронды: өткізгіш электрондар жылудың көп бөлігін тасымалдайды.
Кез келген бөгде атом немесе еріген қоспа бет-центрленген текше тордың мерзімді потенциалын бұзады және электрондардың шашырауын арттырады. Екі негізгі салдары болып табылады:
- Қысқартылған электрон еркін жолды білдіреді. Қоспа атомдары шашырау орталықтары ретінде әрекет етеді; тіпті ppm деңгейіндегі толықтырулар электронның шашырау оқиғалары арасындағы қашықтықты қысқартуы мүмкін, жылу өткізгіштігін төмендету.
- Торлардың бұрмалануы және ақаулардың пайда болуы. Ауыстырушы немесе интерстициалды қоспалар жергілікті штаммдарды енгізеді (бос орындар, дислокия) бұл фонон мен электронның шашырауын арттырады.
Практикалық әсер: жоғары таза «ұсақ» күміс (≥99,99%) материалдың меншікті өткізгіштігіне жақындайды (~429 Вт·м⁻¹·К⁻¹ кезінде 25 ° °).
Коммерциялық қорытпалар бұл көрсеткішті азайтады, мысалы, күміс құйындысы (~92,5 % Аг, 7.5 % Друг) ~360–370 Вт·м⁻¹·K⁻¹ ретімен өлшенген жылу өткізгіштігі бар, таза Ag-ге қатысты шамамен 15-20% тамшы, мыс құрамы мен соған байланысты шашырау себебінен.
Температураға тәуелділік
Күмістің жылу өткізгіштігі температураға байланысты өзгереді, өйткені шашырау механизмдері жылу энергиясына байланысты өзгереді.:
- Криогендік режим (жақын 0 К): Шашырау минималды және электрондардың орташа бос жолдары күрт ұзарады;
таза күмістің жылу өткізгіштігі төмен температурада күрт артады (өте таза үшін бөлме температурасы мәндерінен жоғары шамалардың тәртібі, жақсы күйдірілген үлгілер). - Бөлме температурасы (~300 К): Электрондық-фонондық шашырау басым шектеуші механизм болып табылады және көлемді жылу өткізгіштік жоғары таза күміс үшін әдетте келтірілген ≈429 Вт·m⁻¹·K⁻¹ мәніне жақын..
- Жоғары температуралар: Температура көтерілген сайын, фонондардың амплитудалары өседі және электрон-фонондардың шашырауы күшейеді, сондықтан жылу өткізгіштік төмендейді.
Өте жоғары температурада төмендеу айтарлықтай болады; нақты қисық тазалық пен микроқұрылымға байланысты, бірақ дизайнерлер қоршаған орта жағдайына қарағанда бірнеше жүз градус Цельсийде айтарлықтай төмен ккк күтуі керек.
Күміс криогенді жылу сіңіру үшін көрсетілген кезде температураға тәуелділікті түсіну өте маңызды (мұнда өнімділік ерекше) немесе жоғары температура қолданбалары (мұнда басқа металдарға қарағанда салыстырмалы артықшылығы тарылады).
Механикалық өңдеу және микроқұрылымдық әсерлер
Суық жұмыс, деформация, және алынған микроқұрылымдық күй ақау тығыздығын арттыру арқылы жылу өткізгіштігін өзгертеді:
- Суық жұмыс (илемдеу, сурет): Дислокациялар тудырады, астық асты құрылымы және ұзартылған дәндер;
бұл ақаулар қосымша шашырау орындары болып табылады және әдетте жылу өткізгіштігін өлшенетін пайызға төмендетеді (әдетте күйдірілген материалға қатысты бірнеше пайыздан бірнеше пайызға дейін, деформация деңгейіне байланысты). - Дән мөлшері және дән шекаралары: Астық мөлшерінің кішірек болуы жалпы астық шекарасының ауданын ұлғайтады; түйір шекаралары электрон ағынына кедергі жасайды және жылу кедергісін арттырады.
Дөрекі, Қайта кристалдану және күйдіру нәтижесінде алынған тең жақты дәндер шекаралық шашырауды азайтады және өткізгіштікті қалпына келтіреді. - Күйдіру және қайта кристалдану: Жоғары температурадағы күйдіргіштер салқын жұмыс ақауларын жояды және дәнді өсіреді, маңызды қоспалар бөлінбесе, жақын ішкі жылу тасымалдауды қалпына келтіру.
Іс жүзінде, Ауыр салқын жұмыстарды қамтитын өндіріс тізбегі, егер термиялық өнімділік маңызды болса, бақыланатын жасытуларды қажет етеді.
Микроқұрылымды тексеру (дән мөлшері, дислокацияның тығыздығы) сондықтан термиялық қолданбалар үшін сапаны бақылау бөлігі болып табылады.
Легірлеу — термиялық тасымалдау мен басқа қасиеттер арасындағы айырбас
Күмісті легирлеу механикалық беріктігін арттырудың жалпы өнеркәсіптік стратегиясы болып табылады, қаттылық, тозуға төзімділік немесе коррозияға төзімділік, бірақ айырбас төмен жылу өткізгіштік болып табылады:
- Сұйылтылған легирлеу: Cu сияқты элементтердің шағын қосындылары, Pd немесе Zn ккк азайтады, өйткені әрбір еріген атом өткізгіш электрондарды шашыратады.
Тотықсыздану төмен деңгейлерде еріген заттың концентрациясына шамамен пропорционал және еріген зат екінші фаза бөлшектерін түзсе, одан да көп болуы мүмкін.. - Жалпы мысалдар: Күміс құйындысы (Ag–7,5% Cu) және көптеген дәнекерлеу немесе дәнекерлеу қорытпалары таза Ag-ге қарағанда айтарлықтай төмен өткізгіштіктерді көрсетеді;
Контактілер үшін қолданылатын арнайы Ag–Pd электр қорытпалары қаттылық пен контакт тұрақтылығы үшін жылу өткізгіштіктен де құрбан болады.. - Мақсатты ымыраға келу: Инженерлер қорытпаларды механикалық төзімділік кезінде таңдайды, тозуға төзімділік немесе шығындардың шектеулері абсолютті ең жоғары жылу өткізгіштікке қойылатын талаптардан асып түседі.
4. Күміс қарсы. басқа материалдар — жылу өткізгіштіктің салыстырмалы талдауы
Күмістің жылу өткізгіш ретіндегі қасиетін бағалау үшін оны басқа металдармен сандық және контекстік тұрғыдан салыстыру пайдалы., қорытпалар, композиттер және бейметалдар.
Жылу өткізгіштік ккк (Угабер) кәдімгі метрика болып табылады, бірақ практикалық таңдау тығыздыққа да байланысты, жылу сыйымдылығы (термиялық диффузия арқылы), Механикалық қасиеттері, құны және өндіру мүмкіндігі.
Төмендегі кестеде жалпы қарастырылатын материалдарға арналған бөлме температурасының репрезентативті өткізгіштіктері берілген; Кестеге сүйене отырып, мен практикалық нәтижелерді қорытындылаймын.
| Материал / сыныптау | Типтік жылу өткізгіштік (к) (Угабер) | ЕСталдар |
| Күміс (Аг, жоғары тазалық) | ~429 | Кәдімгі инженерлік металдар арасындағы ең жоғары көлемді жылу өткізгіштік. |
| Мыс (Друг) | ~401 | Ag-ға өте жақын; әлдеқайда үнемді және механикалық берік. |
| Алтын (Ану) | ~318 | Жақсы өткізгіш, бірақ көлемді термиялық қолданбалар үшін өте қымбат. |
| Алюминий (Әл, саф) | ~237 | Төмен баға үшін жақсы өткізгіштік, төмен массалық қолданбалар; Ag/Cu қарағанда әлдеқайда жеңіл. |
| Үтік / болат (Ақысу) | ~50–80 | Түсті металдарға қатысты нашар жылу өткізгіш; құрылымдық фокус. |
Титан (-Ден) |
~20 | Төмен өткізгіштік; беріктігі мен коррозияға төзімділігі үшін таңдалған, жылу тасымалдамайды. |
| Мыс-никель қорытпалары (Бізбен бірге) | ~ 150-250 | Коррозияға төзімділік үшін сауда өткізгіштігі (Теңіз қызметі). |
| Алюминий қорытпалар (E.Г., 6061) | ~160–170 | Таза Al-дан төмен; жақсы қаттылық/салмақ/шығын балансы. |
| Мыс-күміс композиттері (инженерлік) | ~350–400 (әр түрлі) | Жоғары өткізгіштік пен шығынды азайтудың қоспасы; Өндірістік шектеулер қолданылады. |
| Көрсеткен айып (Альво₃, керамика) | ~20–40 | Жоғары температура тұрақтылығы, бірақ әлдеқайда төмен (к) металдарға қарағанда. |
Полимерлер (ерекше) |
~0,1–0,5 | Жылу изоляторлары; жылу ағынын бұғаттау қажет болғанда қолданылады. |
| Графен (жазықтықта) | дейін ≈2000–5000 (хабарлады) | Ерекше ішкі өткізгіштік, бірақ экстремалды анизотропия және интеграциялық қиындықтар. |
| Ауа (газ) | ~0,026 | Өте төмен өткізгіштік - оқшаулағыш саңылау ретінде пайдаланылады. |
| Суару (сұйықтық) | ~0,6 | Сұйықтықтың жылу беруінде өткізгіштіктен гөрі конвекция басым. |
| Сұйық металдар (мысалдар) | бір цифрдан бірнеше 10-ға дейін (E.Г., Hg ≈ 8) | Салқындату тауашалық жүйелерінде пайдалы, бірақ қатты Ag/Cu қарағанда төмен және өңдеу мәселелері бар. |
Ескерту
Күміс элементтік металдар арасындағы ең жақсы жылу өткізгіш ретінде ерекшеленеді, бірақ шынайы инженерия тек ккк бойынша материалдарды сирек таңдайды.
Құны кезінде мыс басым таңдау болып табылады, күші мен қолжетімділігі қарастырылады; жеңіл жүйелер үшін алюминий таңдалады; қорытпалар мен композиттер коррозияға төзімділік немесе қалыптасу маңызды болған кезде қолданылады.
Графен және басқа да жаңа материалдар жоғары меншікті өткізгіштікке уәде береді, бірақ интеграция және шығындар кедергілері күміс және оның практикалық алмастырғыштарын білдіреді (негізінен мыс) көптеген қолданбаларда жылуды басқарудың жұмыс күші болып қала береді.
5. Өлшеу әдістері және типтік эксперимент нәтижелері
Жалпы тәжірибелік тәсілдер:
- Лазерлік жарық (өтпелі) әдіс: Жылулық диффузияны өлшейді; ρρρ және cpc_pcp арқылы біріктіріліп, kkk береді. Металлдар мен керамикаға арналған стандарт.
- Тұрақты күйде қорғалған ыстық плита / радиалды жылу ағыны: Көлемді үлгілер үшін тікелей kkk өлшеу.
- 3-омега әдісі: Әсіресе жұқа қабықшалар мен шағын үлгілер үшін пайдалы.
- Төрт нүктелі зонд + Видеман – Франц: Электр кедергісін дәл өлшеңіз және WF заңын пайдаланып kkk бағалаңыз (салыстырмалы немесе термиялық сынау қиын болған кезде пайдалы).
Типтік эксперименттік шындық: көлемді, Аяқталды, тазалығы жоғары күміс бөлме температурасында ккк ≈ өлшенеді 420–430 Вт·м⁻¹·К⁻¹.
Тазалығы төмен немесе легирленген пішіндер айтарлықтай аз өлшенеді (жиі ондаған пайызға төмен).
6. Күмістің жылу өткізгіштігінің практикалық қолданылуы
Күмістің өте жоғары жылу өткізгіштік комбинациясы, жақсы электр өткізгіштігі және қолайлы физикалық қасиеттері оны тауашада пайдалы етеді, электроникадағы жоғары өнімді жылуды басқару рөлдері, аэроғарыш, медициналық, өнеркәсіп және жаңартылатын энергия секторлары.
Электроника және жартылай өткізгіштер
Электроника өнімділігі мен қызмет ету мерзімін сақтау үшін сенімді түрде жойылуы керек шоғырланған жылу шығарады.
Күміс ерекше жылу тасымалдағышта қолданылады, төмен жанасу кедергісі немесе екеуі де қажет:
- Термиялық интерфейстік қосылыстар мен пасталар: Күміспен толтырылған TIM-тер тек полимерлі пасталарға қарағанда әлдеқайда жоғары жылу өткізгіштік береді (әдеттегі толтырылған TIM бірнеше ондаған және ~100 Вт·м⁻¹·K⁻¹ аралығында болады.), чиптер мен радиаторлар арасындағы жылу ағынын жақсарту.
- Өткізгіш бояулар мен жабындар: Күміс негізіндегі бояулар мен металдандырылған қабаттар контурлық негіздерге локализацияланған жылу тарату үшін бір уақытта электр және жылу өткізгіштігін қамтамасыз етеді..
- Жарықдиодты пакеттер және жоғары қуатты құрылғылар: Күміс немесе күміс жалатылған элементтер жартылай өткізгіш түйіспелерден жылуды алу үшін қолданылады, ыстық нүктенің пайда болуын азайту және құрылғының қызмет ету мерзімін ұзарту.
Аэроғарыш және авиация
Салмақ, аэроғарыштағы сенімділік пен экстремалды орталар жылу өнімділігі маңызды болған кезде жоғары сапалы материалдарды ақтайды.:
- Жылулық бақылау аппаратурасы: Радиаторларда күміс жабындар мен компоненттер пайда болады, тиімді жылуды тасымалдау және тұрақты термиялық жолдар қажет болатын жылу алмастырғыштар мен жылу белдіктері.
- Жоғары температуралы салқындату схемалары: Арнайы салқындату немесе басқару жүйелерінде, күмістің өткізгіштігі маңызды компоненттерден жылуды тез кетіруге көмектеседі, термиялық шектерді жақсарту.
- Криогендік жүйелер: Төмен температурада күмістің өткізгіштігі және электрондар басым тасымалдануы оны криогендік аспаптар мен детекторлар үшін тамаша жылу сіңіргіш материал етеді..
Медициналық құрылғылар
Күмістің жылу өткізгіштігі басқа қасиеттерді толықтырады (биокомпания, микробқа қарсы белсенділік) белгілі бір медициналық қолданбаларда:
- Термиялық абляция және электрохирургиялық құралдар: Күміс электродтар мен өткізгіштер сенімді қамтамасыз етеді, бақыланатын жылу диффузиясы бар локализацияланған жылу беру.
- Бейнелеу және диагностикалық жабдықтар: Күміс компоненттер детекторлардан жылуды таратуға көмектеседі, тұрақтылықты сақтау және термиялық шуды азайту үшін қуат электроникасы және РЖ ішкі жүйелері.
- Санитарлық арматура және құрылғылар: Термиялық басқару және гигиеналық беттер сәйкес келетін жағдайларда, күміс қорытпалары немесе жабындары тиісті өңдеумен және тазалықты бақылаумен үйлескенде тиімді болуы мүмкін.
Өндірістік процестер және өндіріс
Өнеркәсіптік жағдайларда күміс жылуды жылдам беру керек жерде таңдамалы түрде қолданылады, немесе оның біріктірілген электрлік/жылулық қасиеттері технологиялық артықшылықтарға мүмкіндік беретін жағдайларда:
- Жылу алмастырғыштар және қапталған беттер: Жергілікті жылу өткізгіштігін жақсарту және химиялық өңдеу кезінде ыстық нүктелерді азайту үшін күміс жалату немесе қаптау қолданылады, зертханалық жабдықтар және дәл термиялық аспаптар.
- Құралдар мен технологиялық байланыстар: Күміс термиялық контактілер үшін қолданылады, температураның біркелкі таралуын және жылдам термиялық реакцияны талап ететін процестердегі қалыптар немесе электродтар.
- Арнайы ыдыстар мен зертханалық ыдыстар: Жылытудың түпкілікті біркелкілігі қажет болған жағдайда, күміс немесе күміс жалатылған бұйымдар құны мен механикалық айырбастарына қарамастан пайдаланылады.
Жаңартылатын энергия жүйелері
Жылулық бақылау көптеген жаңартылатын технологиялардың тиімділігі мен қызмет ету мерзіміне әсер етеді; күміс оның қасиеттері өлшенетін жүйенің пайдасын беретін жерде қолданылады:
- Фотоэлектр: Күміс көптеген күн батареялары үшін негізгі металлизация материалы болып табылады; электр өткізгіштігінен тыс, күміс іздері мен контактілері жоғары ағынды аймақтардан жылуды таратуға көмектеседі, жергілікті қызып кетуді азайту.
- Электр энергиясы және генераторлар: Генераторларда күміс жалатылған контактілер мен өткізгіштер қолданылады, жоғары жүктеме кезінде электр өткізгіштігі мен жылуды таратуды жақсарту үшін инверторлар мен қуатты кондиционерлеу жабдықтары.
7. Күмістің жылу өткізгіштігі туралы мифтер мен қате түсініктер
Күмістің тамаша жылу өткізгіш ретіндегі беделі бірнеше тым жеңілдетулерді тудырды.
Төменде мен жиі кездесетін түсінбеушіліктерді түзетемін және нақты практикалық шектеулер мен нюанстарды түсіндіремін.
7.1 Миф — «Күміс барлық жағдайда ең жақсы жылу өткізгіш»
Шындық: Күміс қоршаған орта температурасында қарапайым элементтік металдардың ең үлкен жылу өткізгіштігін көрсетеді, бірақ бұл артықшылық контекстке байланысты.
Криогендік температурада, кейбір инженерлік көміртекті материалдар және фонон басым жүйелер (және белгілі бір режимдегі кейбір асқын өткізгіш материалдар) сусымалы күмістен асып түседі.
Өте жоғары температурада, күмістің жылу өткізгіштігі электрон-фонондардың шашырауының жоғарылауына байланысты айтарлықтай төмендейді; кейбір отқа төзімді керамика қатты ыстықта жоғары жылу өткізгіштігін сақтайды.
Сондықтан материалды таңдау жұмыс температурасының диапазонына және қоршаған ортаға сәйкес болуы керек, бөлме температурасының бірде-бір рейтингі емес.
7.2 Миф — «Күмістің жылу өткізгіштігі оның электр өткізгіштігіне тең»
Шындық: Жылу және электр өткізгіштіктері металдарда тығыз байланысты - екеуі де негізінен өткізгіш электрондар арқылы тасымалданады - бірақ олар әртүрлі физикалық қасиеттер болып табылады..
Видеман-Франц қатынасы оларды температура мен Лоренц саны арқылы байланыстырады, пайдалы жуықтауды қамтамасыз етеді.
Дегенмен, Нақты материалдардағы жылулық тасымалдау сонымен қатар фонондық үлесті қамтиды және әртүрлі шашырау процестеріне байланысты (электронды-фонон, электронды-қоспа, астық шекарасы).
Осылайша, электр өткізгіштіктері ұқсас екі материалдың іс жүзінде бірдей жылу өткізгіштіктері болмауы мүмкін, және идеалды заңнан ауытқулар микроқұрылым кезінде орын алады, легірлеу немесе температуралық әсерлер араласады.
7.3 Миф — «Күміс жалату кез келген субстратты сусымалы күміс сияқты жылу өткізгіш етеді»
Шындық: Жұқа күміс жабын бетінің өткізгіштігін жақсартып, жанасу кедергісін азайтады, бірақ ол негізгі бөлікке көлемді күміс термиялық өнімділігін бермейді.
Жалатылған жинақ арқылы тиімді жылу ағыны күміс қабатының қалыңдығына байланысты, оның үздіксіздігі, және субстраттың жылулық қасиеттері.
Жұқа жабындарға арналған (микрометрлер), субстраттың өткізгіштігі негізінен жалпы жылу беруді басқарады; тек қалың қаптамалар немесе толық күміс құрамдас бөліктер күміске жақындайды kkk.
7.4 Миф - «Күміс өнеркәсіптік термиялық қолданбалар үшін тым жұмсақ»
Шындық: Таза күміс салыстырмалы түрде жұмсақ, бірақ практикалық инженерия жақсы жылу өткізгіштігін сақтай отырып, механикалық талаптарды қанағаттандыру үшін күшейтілген күміс қорытпалары мен жабындарын пайдаланады..
Мыстың аз мөлшерімен легирлеу, палладий немесе басқа элементтер, немесе беттік өңдеулерді қолдану, қаттылық пен тозуға төзімділікті арттырады.
Көптеген қолданбаларда легирленген немесе жалатылған күмістің термиялық өнімділігі механикалық және шығындармен теңестірілген кезде оны пайдалануды негіздеу үшін жеткілікті жоғары болып қалады..
8. Тұжырымдар
Салушы күміс жылу өткізеді? Күміс – ең жақсы металдық жылу өткізгіштердің бірі.
Құны мен механикалық айырбастарға байланысты (жұмсақтық), күміс селективті түрде қолданылады — оның мыс алдындағы шекті артықшылығы жоғары бағаны ақтайтын немесе оның электрлік, химиялық немесе биоүйлесімді қасиеттер де талап етіледі.
Материалтану және наноөлшемді инженерия саласындағы жетістіктер күмістің пайдалылығын кеңейтуді жалғастыруда, бірақ термиялық материалды практикалық таңдау жылу өнімділігі арасындағы инженерлік тепе-теңдік болып қала береді, механикалық талаптар және құны.
ЖҚС
Күміс мысға қарағанда жылуды жақсы өткізеді?
Иә. Жаппай, жоғары таза күміс бөлме температурасында жылу өткізгіштікке ≈ ие 429 Угабер, ≈мен салыстырғанда 401 Угабер мыс үшін - қарапайым (~7%) артықшылығы.
Егер күміс жақсы болса, неге барлық жерде қолданылмайды?
Құны, қол жетімділігі және механикалық қасиеттері (күміс жұмсақ) мысты артықшылыққа айналдырыңыз, жылуды басқару тапсырмаларының көпшілігі үшін үнемді таңдау.
Күміс тауашалар үшін сақталған, өнімділікке сезімтал, немесе көп функциялы рөлдер.
Температура күмістің жылу өткізгіштігіне қалай әсер етеді?
Жылу өткізгіштік температураға тәуелді: ол өте төмен шыңға жетеді (криогендік) таза материал үшін температуралар, туралы 429 Угабер жақын 25 ° °, және жоғары температурада төмендейді (айтарлықтай бірнеше жүз °C жоғары).
Күміс қорытпалары немесе күміс жалату таза күміс сияқты өткізгіштікті сақтайды?
Жоқ. Легирленген қоспалар мен қоспалар электрондар мен фонондардың шашырауын арттырады және өткізгіштікті төмендетеді (E.Г., күміс ≈ 360–370 Вт·м⁻¹·К⁻¹).
Жұқа жабындар бетінің өткізгіштігін және контактіге төзімділігін жақсартады, бірақ өткізгіштігі төмен субстратты сусымалы күміске айналдырмайды..
Жылу өткізгіштік электр өткізгіштікпен байланысты ма?
Иә — металдарда екеуі Видеман-Франц заңы арқылы тығыз байланысты; екеуінде де еркін электронды тасымалдау басым.
Дегенмен, әртүрлі шашырау механизмдері мен фонондық үлестер нақты материалдардағы идеалды қатынастан ауытқуды тудыруы мүмкін.
Күмісті жоғары температурада қолдануға болады?
Мүмкін, бірақ оның артықшылығы шашыраудың жоғарылауына байланысты температураға байланысты азаяды.
Жоғары температурада немесе абразивті ортада инженерлер әдетте қорытпаларды қарастырады, жылуды жақсырақ теңестіретін жабындар немесе балама материалдар, механикалық және экономикалық талаптар.



