Viimane läbimurre LED-soojuse hajutamisel --- grafiidist jahutusradiaator
Soojusjuhtivus tahkes osas saavutatakse peamiselt kristallvõre vibratsiooni ja vabade elektronide liikumise abil. Metallis on suur hulk vabu elektrone ning elektronide mass on väga kerge ja suudab soojust väga kiiresti üle kanda, seega on metallil suur soojusjuhtivus.
Metalli soojusjuhtivuse korral on võre vibratsioon teisejärguline; tahkete polümeeride (grafiidi jahutusradiaator) puhul on vabu elektrone vähe. Seetõttu on aatomite vibratsioon polümeerides peamine soojusjuhtivusmehhanism.
Kõrge polümeeriga (grafiidist jahutusradiaator) domineerivad kovalentsed sidemed ja vabu elektrone pole. Soojusjuhtivust juhivad peamiselt foonid, mille molekulid (või aatomid) põrkuvad üksteisega kokku. Seetõttu mõjutab kristalliseerumisaste soojusjuhtivust oluliselt. Kuna polümeeridel on raske moodustada terviklikke üksikuid kristalle, ei ole kristalsete või amorfsete polümeeride soojusjuhtivus kõrge, kuid soojusjuhtivus on kõrge ka siis, kui kristallilisus on kõrge.
Eeldades, et kristallvõres olev osake on kõrgemal temperatuuril, on selle termiline vibratsioon tugevam ja keskmine amplituud samuti suurem, samas kui naaberosakese temperatuur on madalam ja termiline vibratsioon nõrgem. Osakeste vahelise vastasmõju tõttu suureneb nõrgema vibratsiooniga osakeste vibratsioon tugevama vibratsiooniga osakeste mõjul ja soojusliikumise energia suureneb.
Kõrge polümeeride puhul on molekuli soojusjuhtivus suurem kui molekulidevaheline soojusjuhtivus, seega on molekulmassi suurenemine kasulik soojusjuhtivuse parandamiseks. Orienteeritud polümeermaterjalides on soojusjuhtivus orientatsioonisuunas suurem kui soojusjuhtivus vertikaalsuunas.
Väga madalal temperatuuril suureneb temperatuuri tõusuga polümeeri soojusjuhtivus. Kui temperatuur jõuab üle 100K, väheneb soojusjuhtivus temperatuuri tõusuga. See varieerub vahemikus 0 kuni 100 ° C. Polümeeride soojusjuhtivus varieerub sõltuvalt temperatuurist, kuid variatsioonivahemik jääb 10%piiresse.
Sel viisil saab soojust üle kanda ja üle kanda, nii et kogu kristalli soojus kandub kõrgemalt temperatuurilt madalamale, mille tulemuseks on soojusjuhtivus. On näha, et soojust kannab edasi võre vibratsioon. Võre vibratsiooni jaoks on kaks juhtimismehhanismi, üks on footonjuhtivus ja see mehhanism on kõrgel temperatuuril peamine.
Kuna võre soojusvibratsioon on mittelineaarne, on võrede vahel sidumismõju, mis põhjustab foononite kokkupõrke ja vähendab foononite keskmist vaba rada. Selle fononi kokkupõrke põhjustatud hajumine on tingitud võre soojustakistusest. Peamine allikas.
Selle põhjuseks on muutused aine molekulide, aatomite ja elektronide liikumises, näiteks vibratsioon ja pöörlemine, mis kiirgavad kõrgema sagedusega elektromagnetlaineid. Nende hulgas on nähtaval valgusel ja infrapuna-lähedasel valgusel, mille lainepikkus on vahemikus 0,4–40 um, tugev termiline efekt, mida nimetatakse Soojuskiirte jaoks on soojusülekande protsess soojuskiirgus.
Teine on foononite kvantimise juhtimine, mis on domineeriv, kui temperatuur pole liiga kõrge. Foonide juhtivusega määratud tahke soojusjuhtivuse üldine vorm on ...
Erinevad defektid, lisandid ja kristalliterade liidesed kristallvõres põhjustavad hajumist, mis võrdub ka foononite keskmise vaba tee vähenemise ja soojusjuhtivuse vähenemisega. Kui temperatuur tõuseb, suureneb foononi vibratsioonienergia, suureneb kokkupõrke tõenäosus ja keskmine vaba tee väheneb, mistõttu väheneb soojusjuhtivus.
Kokkuvõtteks võib öelda, et tehnoloogiliste saavutuste rakendamisel juhitavale tööstusele suureneb soojuse hajumise jõudlus ja LED -lampide maksumus väheneb oluliselt, mis soodustab juhtiva tööstuse üldist tehnoloogilist läbimurret
