Qattiq mis termal supermagistraldir, lekin qizdirilganda u kontsertina kabi kengayadi. Aniq ko'p qatlamli plastinada bu kengayish uni qo'shni keramika yoki kremniy komponentlaridan ajratishi mumkin. Mis-volfram (CuW) yumshoq, o'tkazuvchan misga qattiq, past kengayuvchi volfram zarralarini joylashtirish orqali bu yovvoyi termal kengayishni bartaraf etadigan muhandislik kompozitsiyasidir. Ushbu o'lchovli barqarorlik uchun narx materialning issiqlikni tez tarqatish qobiliyatini biroz qisqartirishda to'lanadi.
Issiqlik tarqalish asoslari
Termal diffuziya, issiqlikning material orqali tarqalish tezligi plastinka dizaynidagi muhim ko'rsatkichdir. Sof mis juda yuqori termal tarqalish qobiliyatiga ega, taxminan 115 mm² / s, bu issiqlikni taqsimlashda juda tezdir. Volfram hajmi odatda 20% dan 40% gacha bo'lgan CuW kompozitida diffuziya darajasi mutanosib ravishda pastroq-ehtimol 70–90 mm²/s-chunki volfram misga qaraganda issiqlikni kam samarali o'tkazadi va kompozitsiya massasini oshiradi.
Volfram termal va mexanik langar vazifasini bajaradi, misning yovvoyi kengayishini sekinlashtiradi va uning termal sprintini biroz susaytiradi, shu bilan birga issiqlikning samarali tarqalishi uchun etarli o'tkazuvchanlikni saqlaydi.
Issiqlik kengayish koeffitsienti va o'lchovli uyg'unlik
CuW kompozitining asosiy afzalligi uning sozlanishi mumkin bo'lgan termal kengayish koeffitsientida (CTE) yotadi. CuW CTE sof misning ~17 ×10⁻⁶/darajasiga nisbatan ~6,5 va ~9,0 ×10⁻⁶/ daraja orasida ishlab chiqilishi mumkin. Ushbu moslashtirilgan kengayish kompozit plastinaga kremniy gofretlari yoki keramik substratlar kabi nozik komponentlarning CTE bilan yaqindan mos kelishiga imkon beradi.
Ishlab chiqarish odatda g'ovakli volfram skeletini eritilgan mis bilan infiltratsiya qilish, misning issiqlik o'tkazuvchanligini volframning o'lchov barqarorligi bilan birlashtirgan metallurgik aloqani yaratish orqali amalga oshiriladi. Shuning uchun kompozit yuqori quvvatli yarimo'tkazgichli issiqlik tarqatuvchilar va ba'zi ixtisoslashtirilgan isitish plitalari uchun tanlangan materialdir, bunda mukammal CTE muvofiqligi-kelishib bo'lmaydi. Muhandislar mutlaq o'lchamli uyg'unlik uchun misning termal sprintining bir qismini almashtiradilar.
CuW Kompozit va mis plastinaning termal tarqalishi
CuW kompozit va mis plastinaning termal tarqalishini taqqoslash klassik metallurgiya kelishuvini ko'rsatadi:
Qattiq mis:Yuqori issiqlik tarqalishi (~115 mm²/s), yuqori CTE (~17 ×10⁻⁶/ daraja), tez issiqlik tarqalishi, keramika va kremniyga yomon o'lchov mosligi.
CuW kompozitsiyasi:O'rtacha issiqlik tarqalishi (~70–90 mm²/s), past va moslashtirilgan CTE (~6,5–9,0 ×10⁻⁶/ daraja), biroz sekinroq issiqlik tarqalishi, sezgir materiallarga ajoyib o'lchamli moslik.
Volfram tarkibi ham termal, ham mexanik stabilizator rolini o‘ynaydi, bu esa plastinkaning yuqori{0}}harorat aylanishida tekis va oldindan aytish mumkin bo‘lishini ta’minlaydi, shu bilan birga, talab qilinadigan ilovalar uchun yetarli issiqlik unumdorligini ta’minlaydi.
Xulosa
CuW kompozit plitasi metallurgiya murosasining eng yaxshi asaridir. U volframning barqaror o'lchov barqarorligini olish uchun misning tez issiqlik tarqalishining bir qismini qurbon qiladi va sezgir substratlar uchun uyg'un termal platforma yaratadi. Nozik isitish ilovalarida eng yaxshi samaradorlik har doim ham maksimal tezlikda-emas, bu ish qismining termal va mexanik talablariga toʻliq mos kelishidir.
