FloEFD热仿真分析之模型简化（三）-接触热阻

FloEFD热仿真分析之模型简化（三）-接触热阻

CAE白堤

接触热阻

任意两物体接触在一起，在其接触面处存在一定的空气间隙，由此产生的热阻为接触热阻。如图所示，接触面间的凹凸不平，使得有效传热面积降低。而且，由于间隙狭小，空气不能形成有效流动，热量透过这些间隙只能通过热传导的形式。空气导热系数是铝的万分之一左右，因此，刚性面接触不严所致的接触热阻是热量导出的关键控制。当有大的热流通过这些接触面时，会在接触面的两侧形成较大的温度梯度。

接触热阻的影响因素

l  接触表面的数量、形状、大小及分布规律

l  接触表面的几何形状（波纹度和粗糙度）

l  非接触间隙的平均厚度

l  间隙中介质种类（真空、液体、气体）

l  接触表面的硬度

l  接触表面压力大小

l  接触表面的氧化程度和清洁度

l  接触材料的导热系数

改善接触热阻措施

电子设备中元器件与散热器之间、元器件与外壳之间、PCB与散热器之间等等，虽然通过以上的8个方面一定程度上能改善接触热阻。但目前比较通用的方法是采用导热界面材料来填充，将气体挤出接触面，从而降低接触热阻值。

热阻简化

对某仿真问题，如果已经指定了要进行固体导热计算，则可以再固体与固体或固体与流体接触面设置接触热阻，可通过输入接触热阻或者输入接触层厚度及接触层的材料属性来设定。

文章作者：白堤，硕士，有限元设计圈主编，就职于国内某知名企业，主要从事热设计仿真工作。大佬们都还在努力，更何况自己还只是个学习者。希望通过微信公众号抛砖引玉，结交更多志同道合的朋友。仿真之路漫漫其修远矣，我将上下而求索。