石墨制品的導(dǎo)熱性和導(dǎo)熱率之間的關(guān)系是什么
石墨制品的導(dǎo)熱性和導(dǎo)熱率之間的聯(lián)系是什么
石墨制品的導(dǎo)熱性和導(dǎo)熱率之間的聯(lián)系是嚴(yán)密且直接的。導(dǎo)熱性是指材料傳導(dǎo)熱量的才能,而導(dǎo)熱率(也稱為熱導(dǎo)率或熱傳導(dǎo)系數(shù))則是量化這種才能的一個(gè)物理量。具體來說,石墨制品的導(dǎo)熱率越高,其導(dǎo)熱性就越好,即傳導(dǎo)熱量的才能就越強(qiáng)。
石墨作為一種優(yōu)秀的導(dǎo)熱材料,其導(dǎo)熱率遭到多種要素的影響,包含密度、結(jié)晶度、含氣量、凈度以及尺度等。這些要素與石墨制品的導(dǎo)熱性之間的聯(lián)系能夠歸納如下:
密度:密度越高的石墨制品,其導(dǎo)熱率一般也越高。這是由于高密度意味著石墨中的碳原子排列愈加嚴(yán)密,有利于熱量的傳遞。
結(jié)晶度:結(jié)晶度越高的石墨制品,其導(dǎo)熱率也越高。單晶石墨或大尺度晶體的石墨比微晶或非晶石墨具有更好的導(dǎo)熱功能。
含氣量:含氣量越低的石墨制品,其導(dǎo)熱率越高。真空熱處理能夠下降石墨的含氣量,然后進(jìn)步其導(dǎo)熱率。
凈度:高純度的石墨制品中雜質(zhì)更少,因此具有更高的導(dǎo)熱率。雜質(zhì)和缺點(diǎn)會(huì)阻止熱量的傳遞,下降石墨的導(dǎo)熱功能。
尺度:大塊體石墨的功能一般優(yōu)于粉體或小顆粒石墨,由于大塊體石墨具有更好的熱傳導(dǎo)路徑和更低的界面熱阻。
在實(shí)踐使用中,需要高導(dǎo)熱率的石墨制品時(shí),一般會(huì)挑選高密度、高純度、高結(jié)晶度、低氣含量的石墨產(chǎn)品,如熱壓石墨、高密度石墨等。這些石墨制品的導(dǎo)熱率可達(dá)400-1950W/mK,滿意大多數(shù)使用場景的需求。
此外,石墨制品的導(dǎo)熱性還遭到溫度等要素的影響。一般情況下,石墨的熱導(dǎo)率跟著溫度升高而逐漸下降。這是由于跟著溫度升高,石墨中的晶格產(chǎn)生變形和振動(dòng),使得熱能難以傳遞,然后導(dǎo)致了熱導(dǎo)率的下降。
綜上所述,石墨制品的導(dǎo)熱性和導(dǎo)熱率之間存在著直接且嚴(yán)密的聯(lián)系。通過優(yōu)化石墨制品的密度、結(jié)晶度、含氣量、凈度和尺度等參數(shù),能夠顯著進(jìn)步其導(dǎo)熱功能,滿意各種使用場景的需求。
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